Bilim kurgu filmlerinde sıkça görülen “donup yıllar sonra yeniden uyanma” fikri, gerçek hayatta çok daha mütevazı ama önemli bir aşamaya yaklaşıyor. Almanya’daki araştırmacılar, dondurulmuş fare beyin dokusunda çözülme sonrası bazı beyin işlevlerini yeniden başlatmayı başardı. Bu çalışma, kriyojenik teknolojilerin geleceği açısından dikkat çekici bir örnek olarak değerlendiriliyor.
Buz kristali hasarına “vitrifikasyon” çözümü
Beynin dondurulmasında en büyük engellerden biri, donma sırasında oluşan buz kristallerinin dokuda ciddi hasar yaratması. Kristaller hücrelerin hassas yapısını bozabiliyor, sinir bağlantılarını zedeleyebiliyor ve hücre içi süreçleri durdurabiliyor. Bu nedenle ekip, buz kristali oluşumunu engellemeyi hedefleyen “vitrifikasyon” yöntemini kullandı.
Vitrifikasyon, sıvıların çok hızlı soğutularak cam benzeri bir yapıya dönüşmesini sağlıyor. Böylece buz kristallerinin oluşmadan dokunun daha az zarar görmesi hedefleniyor. Araştırmanın bu noktası, çözülme sonrası gözlemlenen sinir aktivitesi için belirleyici oldu.
Çözülme sonrası sinir tepkileri ve sinyal izleri
Çalışmada, fare beyinlerinden alınan 350 mikrometre kalınlığındaki doku dilimleri kullanıldı. Bu dilimlerde öğrenme ve hafıza için kritik bir bölge olan hipokampus da yer alıyordu. Ön işlemler kapsamında örnekler, koruyucu kimyasallar içeren bir solüsyonla işleme alındı. Ardından -196 derece sıvı nitrojenle hızlı dondurma uygulandı.
Örnekler daha sonra -150 derecede, 10 dakika ile 7 gün arasında değişen sürelerle saklandı. Doku dilimleri sıcak çözeltilerle çözüldükten sonra mikroskopla incelendi. Analizler, sinir hücrelerinin zarlarında ciddi düzeyde bozulma oluşmadığını ortaya koydu.
Elektriksel ölçümlerde ise nöronların uyarıya verdiği tepkilerin büyük ölçüde normale yakın olduğu gözlemlendi. Ayrıca öğrenme ve hafızanın temel mekanizmalarından biri olarak bilinen “uzun süreli güçlenme” sinyallerinin tespit edildiği ifade edildi. Bu bulgular, çözülme sonrası biyolojik işleyişin tamamen kaybolmadığını gösteren önemli bir işaret olarak yorumlandı.
Henüz canlı organizma değil, ama yöntem umut veriyor
Araştırmacılar, deneylerin yalnızca birkaç saat boyunca gözlem yapılabilen beyin dilimleri üzerinde gerçekleştirildiğini özellikle vurguluyor. Dolayısıyla çalışma, henüz tam bir beyin ya da canlı organizma üzerinde uygulanmış durumda değil. Buna rağmen, kriyojenik teknolojilerin geleceği için kayda değer bir adım olduğu belirtiliyor.
Nature dergisine göre, bu yaklaşım ileride beyni ciddi yaralanmalar veya hastalıklar sırasında korumaya yardımcı olabilir. Bunun yanı sıra organ bankaları oluşturma ve hatta memelilerde tüm vücudun dondurulması gibi daha geniş uygulamalara kapı aralayabileceği ifade ediliyor. Öte yandan insanlarda uzun süreli “kriyojenik uyku” ya da tüm vücudun dondurulması gibi senaryolar için henüz çok uzun bir yol olduğu da not ediliyor.
Çalışmanın yürütücülerinden Almanya’daki Erlangen–Nürnberg Üniversitesi’nden nörolog Alexander German, beynin fonksiyonlarının fiziksel yapısının bir sonucu olduğunu düşünerek “tamamen durduktan sonra onu yeniden nasıl başlatabiliriz?” sorusunun araştırmanın merkezinde yer aldığını söyledi. Germen’in açıklaması, elde edilen sonucun bu alanda neden kritik görüldüğünü de özetler nitelikte.