можно ли поменять мозг человека
Операция по пересадке головного мозга
Пересадка мозга от одного человека другому – тема, волнующая многих врачей мира во все времена. Подобные операции открывают безграничные возможности в борьбе с неизлечимыми заболеваниями, а также позволяют существенно увеличить продолжительность жизни. Замена изношенного туловища даст голове шанс продолжать жить. Предполагается, что исследования в этом направлении помогут лечить больных с выраженными повреждениями и аномалиями развития частей тела. Операция может быть показана людям, получившим травму тела, несовместимую с жизнью. Остаются спорными некоторые этические аспекты трансплантации головного мозга или головы человека.
История экспериментов
Идея пересаживать голову впервые реализована американским физиологом Чарльзом Гатри (Charles Guthrie), который в 1908 году приживил голову одной собаки к телу другой. Эксперименты продолжил советский врач, один из основоположников трансплантологии Владимир Демихов.
Одна из приживленных Демиховым голов собаки прожила 32 дня, сохраняя жизненные функции и реакции на внешние стимулы. В 1970 году американские ученые во главе с нейрохирургом Робертом Уайтом (Robert White), пересадили голову обезьяны, присоединив ее к телу другой особи.
В 2013 году итальянский врач Серджо Канаверо (Sergio Canavero) объявил, что пересадка головы у человека возможна – проблема соединения тканей спинного мозга была решена при помощи фьюзогенов (гликопротеины, которые облегчают межклеточное слияние, обеспечивая соединение клеток и клеточных мембран). Успешное нейрохирургическое вмешательство, когда человеку пересадили голову, состоялось в 2017 году.
Операция прошла в Китае под руководством Канаверо. В ходе вмешательства голову умершего человека пересадили на тело трупа. Врачам в ходе пересадки удалось соединить нервные волокна спинного мозга и кровеносные сосуды. Успешность операции, по словам Канаверо, подтверждается послеоперационным экспериментом – электрическая стимуляция нервных волокон показывает проводимость импульсов в нервной ткани.
Достижения итальянского врача подвергаются сомнению некоторыми коллегами. К примеру, английский нейробиолог Дин Бернетт (Dean Burnett) утверждает, что, несмотря на научную ценность методов, которые использует в работе Канаверо, результат операции не подтвердил возможность жизнедеятельности организма с полностью функциональным, пересаженным органом.
Как показали многочисленные эксперименты, пересадить голову можно, но продолжительность жизни живого существа после операции очень мала, что позволяет сделать выводы о бесперспективности и несостоятельности подобных нейрохирургических вмешательств.
Возможности метода
По данным статистики, в мире ежегодно проводится больше 126 операций по трансплантации органов. Операции по пересадке выполняются с целью сохранения жизни пациентам, у которых функции органов нарушены или утрачены. Около 41% в общей структуре всех операций приходится на трансплантацию почек. На 2-м и 3-м месте – пересадка печени и сердца. В роли доноров могут выступать не только люди, но и генномодицфицированные свиньи.
Американские ученые из компании eGenesis, которая специализируется на биотехнологиях, модифицировали геном животного, приблизив его к человеческому образцу. При этом из генома свиней изъяты специфические вирусы, которые препятствовали проведению операций. Единственная проблема, которая не полностью решена – вероятность отторжения чужеродного органа.
Несмотря на удачные операции по трансплантации многих внутренних органов, пересадка мозга головы остается сложно выполнимой задачей. Мозг представляет собой высокоорганизованную структуру. Основная проблема, которая возникает в ходе операции по пересадке мозгового вещества головы, заключается в невозможности соединить пересеченные нервные волокна спинного мозга. В результате тело остается обездвиженным, потому что не получает команды из мозговых центров.
Непрерывность нервных путей, по которым передаются импульсы из двигательных центров к удаленным участкам тела (конечности, туловище), обеспечивает возможность совершения произвольных движений. При нарушении целостности спинного мозга в результате аварии или другой травмы, человек лишается способности двигаться, становится инвалидом.
Реалистичные операции по пересадке мозга человека предполагают замещение отдельных участков поврежденного мозгового вещества, возможно в ближайшем будущем подобным способом удастся устранять нарушения, связанные с нейродегенеративными, ишемическими, некротическими процессами в нервной ткани. Уже сейчас технология применяется для лечения деменции, эпилепсии и рассеянного склероза.
Показания для трансплантации
Любая операция по трансплантации предполагает долгое восстановление и пожизненный прием поддерживающих препаратов. Принимая решение о целесообразности проведения операции, врач учитывает перспективы и последствия, определяет соотношение между преимуществами и недостатками процедуры для пациента. Трансплантация головного мозга осуществляется в рамках фрагментарного приживления нервной ткани эмбриона.
Главные цели вмешательства: обеспечение интеграции эмбриональной ткани с мозговым веществом реципиента, повышение жизнеспособности нейротрансплантата. Исследования показывают, что помещенный в корковый слой мозга животного фрагмент нервной ткани эмбриона, обладает способностью расти, заполнять полость дефекта и дифференцироваться, что сопровождается образованием нервных связей с клетками мозгового вещества реципиента.
Со временем приживленный фрагмент пронизывается кровеносными сосудами, что обеспечивает нормальное питание – поступление кислорода и глюкозы. Жизнеспособность трансплантата подтверждается не только формированием питающей кровеносной сети и восстановлением структурных связей между нейронами. Ученые отметили у реципиентов наличие исходной иннервации мозгового вещества и соответствующих сосудистых реакций (изменение тонуса).
Пересадка нервной ткани эмбриона в корковые отделы головного мозга применяется для лечения внутримозговых гематом нетравматического происхождения, которые возникают у человека на фоне нарушения церебрального кровотока. Геморрагический инсульт составляет около 10-15% в общей структуре ОНМК. Только около 40% больных выживают в течение 1-го года после перенесенного эпизода геморрагического инсульта.
У многих больных в постинсультный период нарушаются функции ЦНС, что проявляется в неспособности нормально говорить, двигаться, взаимодействовать с окружающими людьми и миром. Лечение инсульта геморрагического типа обычно сводится к хирургическому удалению гематомы и устранению компрессии мозгового вещества. Один из методов реконструктивной хирургии – трансплантация нервной ткани эмбриона в патологический очаг, где произошло повреждение мозгового вещества реципиента.
Исследования показывают, если пересадить эмбриональную ткань в мозг другому человеку, удается восстановить функции поврежденного фрагмента мозга, что позволяет сократить процент летальности и уменьшить постинсультные неврологические нарушения, насколько операция будет успешной, зависит от индивидуальных особенностей организма реципиента, объема и степени повреждения мозгового вещества.
С 1985 года проводятся успешные эксперименты по лечению болезни Паркинсона при помощи пересаживаемых нервных клеток эмбриона. Врачи пересаживают клетки эмбриона в мозг, где они впоследствии пролиферируют, дифференцируются и полностью интегрируют в мозговое вещество реципиента. Нейроны пересаженного фрагмента образуют синаптические и несинаптические связи с нервными клетками реципиента, высвобождают нейромедиаторы, проявляют трофические и ростовые признаки.
Внутримозговые системы, созданные в головном мозге посредством пересадки эмбриональных клеток, делают возможным нормализацию нарушенных функций мозга, что приводит к уменьшению проявлений неврологического дефицита. Нейротрансплантация также проводится с целью устранения последствий повреждения тканей ЦНС ишемического и травматического генеза.
Нервные клетки эмбриона применяют для лечения эпилепсии. У больных после трансплантации отмечается восстановление нарушенных функций ЦНС в разной степени. Статистика показывает, у больных с резистентной (устойчивой к медикаментозной терапии) формой эпилепсии наблюдается регресс симптомов на период до 2,5-3 лет с сокращением количества приступов.
Параллельно отмечается улучшение когнитивных функций, стабилизация нейропсихологического и неврологического статусов. Положительные результаты подтверждаются в ходе обследования в формате ЭЭГ (электроэнцефалография). Врачи связывают положительный клинический эффект с нейротрофическим влиянием нейротрансплантата на ЦНС пациента.
Этические аспекты
Этические проблемы в связи с операциями, когда нервные клетки эмбриона пересажены другому человеку, включают особенности получения донорских тканей. В настоящее время нервную ткань эмбрионов получают во время легальных абортов. Дефицит и порядок распределения донорских тканей также сопряжены с различными нарушениями и манипуляциями ответственных должностных лиц.
Операция по пересадке мозга стоит немалых денег, что делает процедуру недоступной для большинства людей – сколько пациентов сможет получить адекватную медицинскую помощь, после перенесенного инсульта нормально двигаться, ходить и говорить, определяет размер финансового благосостояния.
В условиях коммерциализации трансплантации органы и ткани людей стали товаром. Тот человек, чей мозг пересажен, теряет свою личность. В свою очередь личность реципиента также преобразуется, трансформируется. Если головной мозг переносится полностью, речь идет о сохранении личности в другом теле.
Ответ на вопрос, можно ли полностью пересадить весь мозг, утвердительный. Однако последствия подобного оперативного вмешательства не прогнозируемы, а положительные результаты носят кратковременный характер.
Пересадка головного мозга
Уже давно не является чудом трансплантация различных органов: сердце, почки, печень, костный мозг успешно приживаются в новом теле. Однако до сих пор недоступной являлась операция по пересадке мозга от одного человека другому, хотя ученые-медики неустанно ведут поиск решения этой задачи.
Центральный отдел нервной системы требует к себе особого подхода. Когда врачи будут без проблем проводить подобные операции? Какова стоимость пересадки мозга? И кем станет человек (тело, получившее мозг): самим собой или тем, кто являлся прежним хозяином нового органа? Эти и другие вопросы интересуют многих. Но, пожалуй, самым интригующим вопросом остается: обеспечит ли пересадка вечную жизнь и человеческое сознание? Чтобы ответить на них, нужно сделать небольшой экскурс в историю.
Трансплантация головного мозга — перенос его хирургическим способом в другое тело с сохранением личности пациента.
История развития: можно ли сделать пересадку мозга
Эксперименты ведутся с прошлого столетия на подопытных животных:
Ученые, почти сто лет изучая столь важный вопрос как пересадка головного мозга, так и не пришли к консенсусу о возможности этой операции. Притом что всего несколько десятилетий назад трудно было вообразить, что человеческая голова может быть трансплантирована на другое тело. Однако в 2017 году ученым-нейрохирургом С. Канаверо доказана такая возможность после успешно проведенной операции. Хотя в качестве пациента использовалось неживое тело.
Возможна ли пересадка мозга: что говорят ученые
По мнению А. Бордея, сотрудника Йельского университета, пересадка мозга возможна, но для достижения желаемого эффекта нужна трансплантация и спинного мозга, в противном случае человек будет лишен самостоятельного передвижения. Что же касается сохранения души и индивидуальности, то здесь сложно прогнозировать и дать однозначный ответ.
По мнению профессора после трансплантации этого органа индивидууму не будет даровано бессмертие. Ведь мозг тоже стареет. Достижения науки с успехом позволяют заменять искусственными почки, другие органы и даже сердце, но заменить мозг таким образом невозможно. Это чревато нейродегенерацией, которая приведет к образованию опухолей или снижению интеллекта.
По мнению другого ученого того же университета Х. Аббеда пересадка вполне реальна, но пока в будущем. Когда будет успешно решена проблема соединения головного со спинным мозгом пациента. Пока задача неразрешимая – травмы последнего чреваты необратимыми последствиями.
Когда же такое станет реальностью, то, как считает профессор, личность пациент приобретет вместе с трансплантированным мозгом – ведь именно он отвечает за данную особенность.
А вот другой ученый К. Славин убежден, что не за горами, когда нейрохирургия сможет подсоединять к мозгу тело, а не наоборот. И такие тела будут создаваться искусственно. Человек при этом сохранит полностью свою личность. Но он также солидарен с мнением других ученых, что даже это не обеспечит бессмертия. Для решения этой задачи, нужно отыскать средство, способное «завести» процесс обновления на клеточном уровне.
Какие открывает возможности
Если в будущем наука продвинет развитие технологий в этом направлении на такой уровень, что пересадка головного мозга человека станет вполне обычной процедурой, это позволит использовать ее, например, в таких ситуациях:
Также может применяться при смене пола, для пересадки размороженного крионированного мозга в выращенное тело и решения других задач.
Как делают пересадку мозга
Как уже говорилось выше, ученому Р. Вайту полвека назад удалось трансплантировать обезьянью голову в туловище другой. Доктор Канаверо предлагает применять похожую методику. По его словам основной проблемой остается манипуляции со спинным мозгом и той и другой стороны.
Пересадка головы вместе с мозгом требует охлаждения тела до определенной температуры, после чего изъятия спинного мозга и замены одного другим, плюс к этому нужно будет соединить новое тело и голову, для чего применяется клей (неорганический полимерный). Этот метод использовался на подопытных собаках и других животных.
Сложность операции заключается в обратном совмещении всех артерий, мышц, нервов и многих других связей. Однако при восстановлении даже нескольких из них, уже можно надеяться, что пациент не будет обездвижен. После чего используется электростимуляция спинного мозга для обучения новым функциям нервных клеток.
Для операции нужно будет огромное количество врачей – не менее ста, чтобы за полтора суток провести ее. Головы должны удаляться одномоментным действием, на соединение их вновь отводится не более 60 минут – дольше этого времени мозгу человека нельзя оставаться, так как необходим постоянный приток кислорода и крови. На вопрос, сколько стоит пересадка мозга, нейрохирург Канаверо ответил, что в будущем эта операция будет стоить не меньше 9 миллионов фунтов стерлингов.
Для проведения операции по пересадке головного мозга, по мнению ученых, будет необходима бригада из сотни врачей
Особенности трансплантации мозга
Хотя это не столь масштабная операция, как пересадка головы, и не требуется перемещения всех мышц, сосудов, нервов и сухожилий, однако появляются сложности другого плана – неизвестна его реакция на замену туловища, другая конфигурация коробки черепа. Также имеются другие препятствия, без преодоления которых невозможна успешная трансплантация мозга:
Пересадка мозга человека – это крайне сложная операция. Техника проведения ее предусматривает не только решение проблем с сохранением невредимости мозга, но и того, как будет воспринят организмом шок, как сильно он скажется на психике. Кроме этого нужно будет до самой большой точности провести воссоединение всех тканевых участков, нервов, сосудов друг с другом. В случае повреждения нервных волокон мозг не будет отдавать сигналы телу, а значит, возникнет неправильная реакция на раздражители, утратится контроль над соответствующими тканями. В итоге новое тело станет «неуправляемым».
Для воплощения этой задачи С. Канаверо намерен использовать человеческие мозги, подвергшихся криозаморозке тел. Как считает ученый, не исключено, что ему дастся вдохнуть жизнь в первого замороженного пациента уже в 2018 году.
В заключение
Интерес к проблеме не утихает. Часто можно услышать вопросы: делают ли пересадку мозга? Если да, сколько стоит операция по пересадке мозга? Нейрохирургия не теряет оптимизма насчет возможности такой трансплантации в недалеком будущем, хотя воспользоваться такой операцией в скором времени вряд ли удастся простому смертному. Это будет доступно богатым, причем сильно богатым – по подсчетам стоимость составит не менее десяти миллионов евро.
А с другой стороны, нужно ли это вам? Сохранить индивидуальность и при этом испытывать шок от нахождения в другом теле! Впрочем, делается все это не ради развлечения, а для исправления безнадежных ситуаций.
Трансплантация костного мозга за рубежом
Рак крови составляет примерно 0, 025 % от общего числа онкологических заболеваний. Основные причины болезни – лейкоз и лейкемия, вызванные предрасположенностью клеток крови к патогенным изменениям. Чаще всего заболевание передаётся по наследству, однако недуг может развиться и у человека с хорошей генетикой. Ионизирующее облучение или воздействие канцерогенных веществ может быть причиной лейкоза. Методов профилактики рака крови не существует, а один из самых эффективных методов лечения является пересадка костного мозга.
Как происходит трансплантация костного мозга
Операция возможна благодаря использованию стволовых клеток пациента и клеток его костного мозга. Также допускается применение генетического материала как от неродственного, так и от родственного донора (в России чаще практикуют пересадку костного мозга от последнего).
Доноров в РФ очень мало, всего 17,6% от количества международной базы трансплантации костного мозга. По этой причине смертность от рака крови высока, до 70% случаев летального исхода.
Сложным считается не сама операция, а подготовительный и постоперационный этапы. Операция по пересадки костного мозга напоминает процесс переливания крови и занимает около двух часов. Предварительно пациент получает курс химиотерапии, для разрушения зараженных клеток.
Операцию по трансплантации костного мозга делают как в России, так и за рубежом
В России пересадку костного мозга делают в клиниках Клиника К-31, МНИОИ им П.А. Герцена и др.. Цена начинается от 1 млн руб.
Израиль, и Германия показывают хороший процент успешности операции.
Пересадка костного мозга в Индии будет одним из самых бюджетных вариантов, цена от 50 тыс. долл.Клиники группы Манипал, Фортис, госпиталь Аполло.
Пересадка костного мозга в Турции. Турция проводит «потоково» данную операцию и достаточно успешно. Процент выживаемости, в среднем 80-90% для взрослых и 88-95% для детей (в зависимости от типа пересадки). Цена от 110 тыс. долл Пересадку костного мозга в Турции предлагают клиники Анадолу, ЛИВ, КОЧ, Медиполь, Мемориал
Испания и Италия предложит более бюджетный ценник. Цена от 70 тыс. евро
Тайны мышления: можно ли натренировать мозг и стать гением
Тайны мозга
На коже осталась обожженная дорожка от прохождения протонного пучка и глубокие шрамы навсегда. На что тут можно было надеяться? Но Бугорский не просто выжил, произошло настоящее чудо. Он полностью сохранил интеллект. Правда, после несчастного случая левую сторону лица бедолаги-ученого парализовало, как после инсульта, зато правая сторона не только прекратила стареть, но даже помолодела. Летящий пучок протонов разрушил все нервы на своем пути.
Почему мозг поделен на две половины?
Мозг не чувствует боли, поэтому при операции на мозге обезболивающие не принимают. Однако сама голова чувствует боль, и чтобы от нее избавиться, необходимо дать приказ себе не ощущать дискомфорт, а получать удовольствие. Например, если человек боится ожогов от крапивы, они получаются обширными, и образуются пузыри, а если он поборолся с этим чувством, следов практически не будет.
Как стать гением?
Большинство людей в мире обладают мозгом, масса которого в среднем составляет 1-1,2 кг. Самыми маленькими мозгами наделены коренные жители Австралии, самый тяжелый мозг весил 2,85 кг. Человек, который носил в голове такие мозги, по логике, должен был хвастаться невероятными умственными способностями, но в действительности он страдал от крайней формы олигофрении.
Размер не имеет значение
Известный французский писатель Анатоль Франс имел мозг чуть больше килограмма. Гениальный русский писатель Иван Тургенев весом мозга превзошел всех писателей в мире, его мозг был массой 2 килограмма 12 граммов. Как видите, любой размер мозга большому уму не помеха.
Доказано, все ноу-хау приходят в голову только умам подготовленным. Таблица Менделеева не приснилась просто так. Великий ученый долго работал над этим открытием. Мозг Дмитрия Ивановича продолжал все время мыслить. Просто однажды там щелкнуло. По легенде, это произошло во сне и, скорее всего, под утро. В это время в передней доле мозга наблюдается самая высокая активность.
Лакмусовая бумажка интеллекта
Есть научное предположение, что устройство Вселенной напоминает систему нейронов в головном мозге. Материи разных галактик в ней взаимодействуют между собой, развиваясь и разрастаясь. Исследователи уверены, что сходство не случайно, и считают, что системы головного мозга и грандиозная Вселенная развиваются по единым природным законам.
Раскрывая все тайны мозга, не стоит считать его основным предназначением только запоминание информации. Конечно, мозг выполняет эту функцию, но возможности его гораздо шире, чем просто способность положить информацию на полочку. Мозг является совершенным генератором.
Почему раненый палец болит сразу? Это связано с чрезвычайно быстрым движением нервных импульсов от мозга к частям тела. Скорость их примерно 273 километра в час, как у «Формулы-1».
Как развить интеллектуальные способности?
Можно ли увидеть сознание другого человека? Оказывается, это возможно. Сиамские близнецы Хоган соединены головами, у них один мозг на двоих, поэтому сестры могут читать мысли друг друга. Если одной девочке закрыть глаза, а перед второй поставить предмет, то сестра, у которой закрыты глаза, сможет точно его описать.
Чем человек больше развивает свой мозг, тем меньше вероятность получить заболевание. Любая активность стимулирует появление новой ткани. Можно ли натренировать мозг, чтобы он работал до старости?
Повелитель человека
Мозг каждого человека создает свою авторскую версию окружающего. Увидим ли мы когда-нибудь мир настоящим? И готов ли мозг его принять? Он контролирует всю нашу жизнь и любит учиться. Разгадать все его возможности не в силах ни один современный ученый, именно поэтому вокруг него такое большое количество мифов и гипотез.
Еще больше о том, как устроен этот мир, самые интересные факты и истории смотрите в выпуске программы «Как устроен мир» с Тимофеем Баженовым.