Ученым впервые удалось восстановить работу гиппокампа мозга после глубокой заморозки при температуре -196 °C. Работу провели специалисты Франкфуртского университета имени Гете, результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
В эксперименте исследователи заморозили ткани мозга взрослых мышей до -196 °C, а затем после размораживания зафиксировали сохранение электрической активности нейронов и синаптических связей. Синапсами называют места контактов между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой.
Ученые использовали срезы гиппокампа — области мозга, которая играет важную роль в формировании памяти и обучении.
Ключевую роль сыграла витрификация — метод сверхбыстрого охлаждения. Он используется для криоконсервации живых объектов, таких как ранние эмбрионы человека. При таком подходе вода и растворенные вещества переходят в стеклообразное состояние и не образуют кристаллы льда. Именно лед считается главным препятствием для заморозки мозга — острые кристаллы повреждают клеточные мембраны, нарушает структуру ткани и разрывают связи между нейронами.
После размораживания ученые обнаружили, что ткань сохранила структурную целостность, работу митохондрий, возбудимость нейронов и передачу сигналов между клетками.
Особенно важным результатом стало сохранение долговременной потенциации — процесса, который считается клеточной основой обучения и памяти. После полной остановки молекулярной подвижности в замороженном состоянии ткань смогла вновь демонстрировать признаки работы нейронной сети.
Авторы подчеркивают, что речь пока не идет о заморозке целого мозга с последующим восстановлением сознания. Однако исследование показывает, что мозговая ткань может переносить глубокую заморозку лучше, чем считалось ранее.
Ранее россиянам рассказали, как почки влияют на давление и работу мозга.
