Bilim insanları, derin dondurma sonrası beyin dokusunun yeniden çalıştırılmasına yönelik önemli bir başarıya imza attı. Almanya’da yürütülen bir araştırmada, dondurulan fare beyin dokularının çözülmesinin ardından sinirsel aktivitenin kısmen yeniden başladığı gözlemlendi.
Nature dergisine göre araştırmacılar, bu yöntemin gelecekte beyni ciddi yaralanmalar veya hastalıklar sırasında koruma, organ bankaları oluşturma ve hatta memelilerde tüm vücudun dondurulması gibi uygulamalara kapı aralayabileceğini belirtiyor.
BİLİM KURGU GERÇEĞE YAKLAŞIYOR
Bilim kurguda sıkça görülen bir sahne, insanların uzun süreli yolculuklar için dondurulup yıllar sonra yeniden hayata döndürülmesi. Ancak bilim dünyasında bugüne kadar dondurulmuş beyin dokusunun tam işlevlerini yeniden kazanması mümkün olmamıştı.
Almanya’daki Erlangen–Nürnberg Üniversitesi’nden nörolog Alexander German, çalışmanın bu alanda önemli bir adım olduğunu söyledi.
German, “Beyin fonksiyonu fiziksel yapısından doğuyorsa, tamamen durduktan sonra onu yeniden nasıl başlatabiliriz?” sorusunun araştırmanın merkezinde yer aldığını belirtti.
ASIL SORUN BUZ KRİSTALLERİ
Beynin dondurulduktan sonra işlevini geri kazanamamasının en önemli nedeni buz kristallerinin oluşturduğu hasar.
Donma sırasında oluşan kristaller hücrelerin hassas yapısını bozabiliyor, sinir bağlantılarını zedeleyebiliyor ve hücresel metabolizmayı durdurabiliyor.
CAM BENZERİ KORUMA YÖNTEMİ
Bilim insanları bu sorunu aşmak için “vitrifikasyon” adı verilen bir yöntem kullandı. Bu teknik, sıvıların çok hızlı soğutularak buz kristalleri oluşmadan cam benzeri bir yapıya dönüşmesini sağlıyor.
Araştırmada fare beyinlerinden alınan 350 mikrometre kalınlığındaki doku dilimleri kullanıldı. Bu dokuların içinde öğrenme ve hafıza için kritik bir bölge olan hipokampus da bulunuyordu.
Doku örnekleri önce koruyucu kimyasallar içeren bir solüsyonla işleme tabi tutuldu, ardından -196 derece sıvı nitrojenle hızla donduruldu.
Örnekler daha sonra -150 derecede 10 dakika ile 7 gün arasında değişen sürelerle saklandı.
ÇÖZÜLME SONRASI SİNİR AKTİVİTESİ GÖRÜLDÜ
Dondurulan beyin dokuları sıcak çözeltilerle çözüldükten sonra incelendi. Mikroskop analizleri sinir hücrelerinin zarlarının sağlam kaldığını ve ciddi bir hasar oluşmadığını gösterdi.
Elektriksel ölçümlerde ise nöronların uyarıya verdiği tepkilerin büyük ölçüde normale yakın olduğu görüldü.
Ayrıca öğrenme ve hafızanın temel mekanizmalarından biri olan “uzun süreli güçlenme” sinyalleri de tespit edildi.
GELECEK İÇİN BÜYÜK POTANSİYEL
Araştırmacılar, deneylerin yalnızca birkaç saat boyunca gözlem yapılabilen beyin dilimleri üzerinde gerçekleştirildiğini ve yöntemin henüz tam bir beyin ya da canlı organizma üzerinde uygulanmasının mümkün olmadığını vurguluyor.
Buna rağmen çalışma, kriyojenik teknolojilerin geleceği açısından önemli bir adım olarak görülüyor.
Uzmanlara göre bu tür yöntemler ileride ağır beyin travmalarında dokuyu koruma, organ nakli için uzun süreli saklama ve büyük organların depolanması gibi alanlarda kullanılabilir.
Ancak insanlarda uzun süreli “kriyojenik uyku” veya tüm vücudun dondurulması gibi senaryoların gerçekleşmesi için henüz çok uzun bir yol olduğu belirtiliyor.
