Пересадка головного мозга

Реферат по истории

На тему: «Пересадка головного мозга»

 

Люди часто задаются вопросами:

Появится ли когда-нибудь возможность пересаживать человеческий мозг?

И кто это будет после пересадки мозга – тот человек, чей мозг был взят в качестве трансплантата, или тот человек, тело которого получило новый мозг?

Ну и, наконец, станет ли постоянная практика пересадки головного мозга решением проблемы вечной жизни мозга и человеческого сознания? Вот как отвечают ученые.

 

 

Анжелик Бордей профессор факультета нейронаук Медицинской школы Йельского университета:

1. На вопрос «Возможна ли пересадка мозга?» Она ответила «Я не знаю, но почему бы и нет? Хотя и звучит жутковато. Для этого придется пересаживать не только головной мозг, но и спинной, иначе человек не сможет ходить».

2. Сохранится ли при этом личность человека и его индивидуальность?

 С психологической  точки зрения это будет ужасно, поскольку наш головной мозг  растет и развивается вместе  с нашим телом. Поэтому личность  может измениться просто под  воздействием психологического  шока.   

3. Можно ли будет благодаря этому жить вечно?

 Нет. Наш мозг стареет  с той же скоростью, что и  все тело. Мы сможем использовать  искусственные органы для замены  сердца, легких, почек,… но не мозга. Иначе мы умрем от рака или болезни Альцгеймера, или еще какой-нибудь болезни, вызванной нейродегенерацией. Или опустимся до уровня ребенка. 

 

Врач-нейрохирург Халид Аббед, профессор Йельского университета ответил что,

«До пересадки человеческого головного мозга еще очень далеко, но когда-нибудь это станет возможным. Чтобы обеспечить пересадку головного мозга, необходимо решить главную задачу – найти способ соединения нервных волокон пересаженного мозга с собственным спинным мозгом пациента. Сделать это очень сложно, и именно поэтому тяжелые травмы спинного мозга имеют очень серьезные последствия и обычно неизлечимы».

Если бы пересадка головного мозга была возможна, то личность пациента, несомненно, подверглась бы изменению, он был бы больше похож на донора, чей мозг был использован. Дело в том, что головной мозг, в отличие от сердца, это тот орган, который отвечает за индивидуальные особенности личности.  

 

 

Врач-нейрохирург Константин Славин, профессор Университета штата Иллинойс, Чикаго:

«Да, я убежден, что настанет день, когда появятся «тела-трансплантаты», то есть к мозгу человека будет подсоединяться новое тело (а не мозг к телу). Если это произойдет, то можно будет дать человеку новое естественное или искусственное тело, оставив ему «родной» мозг, а вместе с мозгом сохранить его личность и индивидуальность. Это не значит, что человек сможет жить вечно, поскольку со временем мозг стареет и деградирует – и я не думаю, что мы сможем полностью остановить процесс старения.    

Да! Нейрохирурги с оптимизмом относятся к теоретической возможности пересадки головного мозга человека, хотя это вряд ли произойдет в ближайшем будущем. Если ваш мозг пересадят кому-другому, вы сможете сохранить свою индивидуальность, хотя эта процедура станет для вас некоторым образом травмирующей, неприятной, да и вообще испоганит вам жизнь. И еще, пересаженный мозг не позволит вам жить вечно – на самом деле, оно вам надо?! Конечно, нет.

Итальянский нейрохирург Серхио Канаверо считает, что нашел медицинский способ поменять местами головы и тела людей.

До этого времени не существовало способа успешно отсоединить спинной мозг, однако последние достижения могут сделать такую процедуру возможной. Такой прорыв в медицине может помочь в излечении смертельных заболеваний.

В 1970 году д-р Роберт Уайт пересадил голову одной обезьяны в тело другой. Теперь же д-р Канаверо предложил использовать похожий метод. Как объяснил нейрохирург, самой главной трудностью в этом деле является отсоединение спинного мозга донора и реципиента.

Процедура начинается с охлаждения тел пациентов до 18 градусов по Цельсию, изъятия спинного мозга и замены одного другим, а затем склеивания нового тела и головы с помощью "неорганического полимерного клея". Эта процедура была изложена на основе исследований на собаках и подопытных животных.

Сложность состоит в том, чтобы обратно соединить каждую артерию, мышцу и восстановить другие связи. Но Канаверо считает, что если будет восстановлено хотя бы несколько связей, пациент сможет в какой-то степени управлять своим передвижением. Затем с помощью электрической стимуляции спинного мозга можно будет обучить нервные клетки новым функциям.

Для проведения такой процедуры потребуется команда из 100 врачей, которая сможет управиться за 36 часов. Головы нужно будет удалить одновременно и вновь соединить в течение часа, так как это самое долгое время, в течение которого мозг человека может оставаться без постоянного потока крови и кислорода. Стоимость такой операции составит 8,5 миллионов фунтов стерлингов.

Уже установлено, что пересаженные во взрослый организм нервные клетки зародыша приживаются и через некоторое время образуют сеть связей с нервными клетками мозга хозяина. 
 
Эксперименты, проведенные в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии АН СССР, показали, что пересадка мозга крысам восстанавливает у них нарушенные формы поведения. Нейрофизиологов интересовали особенности поиска пищи у животных. В четырех углах площадки расставляли по коробке, и только в одну из них клали сухарик, политый растительным маслом; крыса должна была отыскать пищу. До операции у животного на такие поиски уходило не более 10 минут. Проходило несколько тренировок, и это время сокращалось до 40 секунд. 
 
В первой серии опытов провели «ложную» операцию. Стеклянной иглой толщиной 0,6 миллиметра ввели небольшую порцию физиологического раствора в мозг, взрослого животного. Процесс поиска пищи у крыс изменился. Одни животные оставались активными, быстро передвигались по площадке, но при этом их движения были хаотичны, нецеленаправленны, и крысы нескоро отыскали сухарик в коробке. Другие оперированные крысы передвигались медленно, часто замирая на одном месте. Третьи после операции стали совсем пассивными, долго сидели, забившись в угол, и пищу почти не искали. Во всех случаях «ложная» операция ухудшила возможности найти пищу – в среднем для отыскания нужной коробки крысам потребовалось времени в пять раз больше, чем до операции. Значит, при «ложной» операции игла, погруженная в ткани мозга, разрушает нервные клетки. (Эти повреждения обычно залечиваются через 1...2 месяца.) 
 
На следующей стадии эксперимента такой же стеклянной иглой взрослым крысам ввели суспензию мозговой ткани, то есть «плавающие» в физиологическом растворе нервные клетки, взятые у зародышей. Через шесть-семь дней после операции крыс испытали на той же площадке, где в одной из коробок можно было найти лакомый кусочек. Оказалось, что после операции пересадки мозговой ткани поведение крыс не отличалось от поведения здоровых крыс до операции: они так же быстро и легко находили пищу. Пересадка прошла успешно, и нервные клетки, поврежденные стеклянной иглой, уже через неделю восстановились. Но благодаря чему? 
 
Ученые считают, что возможны два типа процессов, ведущих к полному восстановлению мозговых структур. Пересаженные нервные клетки зародыша в организме хозяина выделяют особое биологически активное вещество, которое и нормализует поведение животного-хозяина. Второй тип восстановительных процессов – это установление нормальных связей – синоптических контактов – между пересаженными нервными клетками и нервными клетками мозга хозяина. Очевидно, в проведенных экспериментах у крыс действовало как раз активное вещество, выделенное мозгом зародыша. Этот вывод следует из того, что для установления синоптических контактов между нейронами требуется не менее шести-семи недель. 
 
Можно надеяться, что успехи пересадки мозговой ткани животным в скором времени позволят помогать и людям, получившим мозговую травму.

 

 

Эксперименты в этой области начались в 20-х годах XX века на животных. В 1926 году профессор Сергей Брюхоненко в сотрудничестве с Сергеем Чечулиным впервые в мире создают аппарат искусственного кровообращения — автожектор. Благодаря этому аппарату было доказано, что голова может жить отдельно от тела, так с помощью автожектора собачья голова жила 1 час 40 минут. Лежащая на блюде собачья голова открывала и закрывала глаза, высовывала язык, реагировала на прикосновение и даже проглатывала кусочек сыра или колбасы.

Также учёный-экспериментатор Владимир Демихов в 1954 году занимался пересадкой второй головы собаке (всего им было создано 20 двухголовых собак).

В 1973 году американскому профессору-нейрохирургу Роберту Уайту удалось в течение двух суток сохранять живым изолированный мозг обезьяны. Позднее, в 1979 году, Уайт пересадил головы крыс и обезьян на туловища других животных, которые жили три-четыре дня. Профессору не удалось соединить ствол головного мозга со спинным мозгом, поэтому жизнь сохранялась только в пересаженной голове, а туловище, оставаясь неподвижным и бесчувственным, лишь обеспечивало искусственное поддержание жизни головы.

Во всех случаях причиной гибели мозга был постепенно развивающийся и нарастающий отёк, причём чёткой границы начала отёка не существует, во всех случаях он развивался в разное время, его промежуток составлял от нескольких часов до 30 дней.

В 1982 году доктор Дороти Кригер добилась заметного успеха с частичной пересадкой мозга у мышей. Часть (размером чуть меньше спичечной головки) мозга (имеющего размер с напёрсток) мыши-донора, отвечающая за выработку гонадотропин-рилизинг-гормона переносилась в естественную полость мозга мыши специально выращенной с отсутствием выработки указанного гормона. В семи из восьми попыток участок функционировал почти нормально. Но появились трудности.

Практические трудности

При пересадке мозга существует несколько серьёзных трудностей, без решения которых не удастся произвести успешную трансплантацию:

Реиннервация — восстановление проводящих путей в центральной нервной системе.

Дело в том, что головной мозг связан с телом огромным количеством нервных волокон и проводников, многие из них проходят через спинной мозг, но разрушенные или повреждённые пересечённые нервные волокна головного и спинного мозга в дальнейшем сами практически не регенерируют, то есть не восстанавливаются.

Решение: искусственная регенерация нервных волокон.

Тканевая совместимость — если ткань различается с тканью организма, то начинается отёк. Отёк начинается не сразу, а через несколько часов или дней. Является основной и главной причиной гибели мозга при трансплантации. Имеет свои специфические особенности, отличительные от преодоления тканевого барьера при пересадке внутренних органов.

Решение: изучение процессов тканевой совместимости, подавление отторжения.

Регенерация нервной ткани — при пересадке мозга почти всегда повреждается нервная ткань, сама она регенерирует плохо.

Иммунобиологическая реакция организма — неизвестно, как отреагирует иммунитет тела донора на новый головной мозг, возможно иммунитет может дать сбой или даже перестать работать.

Техника проведения операции — так как головной мозг связан с телом огромным количеством нервных волокон и проводников, следует все их сшить, что само по себе является очень сложной задачей, в противном случае человек или животное не сможет «управлять» своим новым телом.

Применение в будущем

Возможно в будущем, с развитием технологий, пересадка головного мозга станет обычным делом, что также поставит перед собой вопрос в каких случаях её применять, вот лишь некоторые из них:

Травмы тела, несовместимые с жизнью;

Онкологические заболевания;

Изношенность тела;

Врождённые дефекты тела, опасные для жизни;

Тяжёлые ожоги большой поверхности тела;

Отказ органов;

Смена пола.

В массовой культуре

Впервые это понятие встречается в фантастической литературе начала XX века. Как правило, авторы заявили, что подобные операции в созданном им мире выполняются для сохранения сознания общественно значимых людей, и для того, чтобы скрывать преступления, путём смены тел. Также в некоторых произведениях можно встретить описание пересадки мозга как методики продления жизни.

В произведении Александра Беляева «Изобретения профессора Вагнера» осуществляется пересадка мозга человека, погибшего в результате несчастного случая, в тело слона.

В знаменитом фильме ужасов Франкенштейн после трансплантации мозга оживает созданное им чудовище

Возможные этические проблемы трансплантации мозга описывает роман Роберта Хайнлайна «Не убоюсь я зла»

Научно-фантастическая комедия «Мозги набекрень»

В мини-сериале «Спираль» мозг пожилого учёного пересаживают в тело погибшего парня с бандитским прошлым. Из-за влияния гипофиза личность профессора в новом теле начинает трансформироваться в преступника, опасного из-за своих высоких интеллектуальных способностей.

 

 

 

 

 

Заключение

Когда речь идет об уникальной возможности бесконечно продлевать жизнь человеку, подбирая к голове новые тела – человеческие или клоновые, многие учёные - специалисты в этой области подчёркивают, что после проведения опытов на животных, возникло множество проблем: с подсознанием и нервной системой испытуемых, поэтому я думаю, что мало кто решится на испытания над человеком, но ни чего не стоит исключать.