Θέλατε ποτέ μεταμόσχευση εγκεφάλου; Αυτές είναι οι προκλήσεις που αντιμετωπίζουμε. : Επιστημονική ειδοποίηση

Ο νευροχειρουργός Sergio Canavero ανακοίνωσε το 2015 ότι θα μπορούσε σύντομα να πραγματοποιήσει την πρώτη μεταμόσχευση ανθρώπινου κεφαλιού στον κόσμο. Αυτό θα σήμαινε ότι θα ήταν δυνατό να αφαιρέσετε το κεφάλι κάποιου και να το εμβολιάσετε στον λαιμό και στους ώμους ενός άλλου ατόμου. Μέχρι στιγμής, αυτό έχει γίνει μόνο σε πτώματα και όχι σε ζωντανούς ανθρώπους.

Ας υποθέσουμε όμως ότι θέλετε να διατηρήσετε το πρόσωπο που ήδη έχετε; Ή έχετε βαρεθεί το σώμα που κατοικείτε; Θα μπορούσε ποτέ να είναι δυνατή η εναλλαγή του εγκεφάλου μεταξύ των σωμάτων;

Η Emma Stone κέρδισε πρόσφατα το δεύτερο Όσκαρ της για την ερμηνεία της στην εξαιρετικά σουρεαλιστική κωμωδία Poor Things. Στην ταινία, ο χαρακτήρας της Στόουν, η Μπέλα Μπάξτερ, λαμβάνει μεταμόσχευση εγκεφάλου από το έμβρυο που επιζεί μετά την αυτοκτονία. Η επέμβαση γίνεται από τον πειραματικό επιστήμονα Δρ Γκόντγουιν Μπάξτερ (τον υποδύεται ο Γουίλεμ Νταφόε).

Όποιος έχει δει την ταινία θα δει τον Δρ Μπάξτερ να εξάγει τον εγκέφαλο από το πίσω μέρος του κρανίου, ξεφλουδίζοντας τον τόσο εύκολα όσο ένα μπιζέλι από ένα λοβό.

Για λόγους που θα εξηγήσω αργότερα, αυτή η σκηνή δεν είναι ανατομικά σωστή, αλλά εγείρει το ερώτημα: πόσο εφικτό είναι να γίνει μεταμόσχευση εγκεφάλου; Ποια είναι τα πρακτικά ίσως της πιο απαιτητικής επιχείρησης που σχεδιάστηκε ποτέ;

Πρόκληση πρώτη: μπες μέσα, βγες

Ο ζωντανός εγκέφαλος έχει την υφή του απαλού blancmange και προστατεύεται από ζημιές από το κρανίο. Παρά το γεγονός ότι είναι ένα σκληρό καρύδι, το οστό θα αποδεικνυόταν πιθανώς η ευκολότερη δομή για διαπραγμάτευση. Οι σύγχρονες νευροχειρουργικές τεχνικές χρησιμοποιούν πριόνια κρανιοτομής για να αφαιρέσουν ένα τμήμα του κρανίου και να αποκτήσουν πρόσβαση στον εγκέφαλο από κάτω.

Αξίζει να σημειωθεί ότι δεν φτάνουν με αυτόν τον τρόπο όλες οι νευροχειρουργικές επεμβάσεις στον εγκέφαλο. Η υπόφυση σε μέγεθος μπιζελιού βρίσκεται στη βάση του εγκεφάλου, ακριβώς πίσω από έναν από τους κόλπους στο πίσω μέρος της ρινικής κοιλότητας. Σε αυτή την περίπτωση, είναι λογικό να χρησιμοποιήσετε τη μύτη για χειρουργική επέμβαση υπόφυσης.

Αν και η μύτη δεν θα ήταν αρκετά μεγάλη για να εισαγάγει έναν νέο εγκέφαλο, σίγουρα μπορεί να λειτουργήσει ως οδός για την εξαγωγή ενός, έστω και σε κομμάτια. Κατά τη διαδικασία της μουμιοποίησης, οι αρχαίοι Αιγύπτιοι, που θεωρούσαν τον εγκέφαλο ασήμαντο, αφαιρούσαν θραύσματά του από τα ρουθούνια.

Πέρα από το κρανίο, φτάνετε στον εγκεφαλικό φάκελο: τρεις προστατευτικές μεμβράνες ή μήνιγγες. Η πρώτη, η σκληρή μήνιγγα, είναι σκληρή. Το δεύτερο, το αραχνοειδές, είναι σαν ιστός αράχνης, ενώ το πιά, το τρίτο, είναι λεπτό και αόρατα λεπτό. Αυτές οι δομές είναι που φλεγμονώνονται στη μηνιγγίτιδα.

Αυτές οι μεμβράνες παρέχουν σταθερότητα και εμποδίζουν τον εγκέφαλο να λυγίσει. Εκκρίνουν επίσης το εσωτερικό του κρανίου σε διαμερίσματα. Το πρώτο παρέχει μια προστατευτική περιχειρίδα υγρού γύρω από το εξωτερικό του εγκεφάλου (σκεφτείτε τα τουρσιά που επιπλέουν σε ένα βάζο με ξύδι). Γνωστό ως εγκεφαλονωτιαίο υγρό (ΕΝΥ), είναι φτιαγμένο από φιλτραρισμένο αίμα και είναι άχρωμο.

Οι μήνιγγες δημιουργούν επίσης κανάλια μεταξύ του εγκεφάλου και του κρανίου. Αυτές είναι οι οδοί μέσω των οποίων τόσο το αίμα όσο και το ΕΝΥ από το κεφάλι επιστρέφουν στην καρδιά.

Ανοίγοντας το κρανίο και τις μήνιγγες, θα υπάρχει αρκετό παράθυρο για την αφαίρεση του εγκεφάλου. Αυτό θα ήταν το πιο εύκολο μέρος της επέμβασης.

Πρόκληση δεύτερη: συνδέστε τα κυκλώματα

Τώρα είναι η ώρα να παρουσιάσουμε τον νέο εγκέφαλο. Εδώ είναι που τα πράγματα περιπλέκονται.

Ο εγκέφαλος λαμβάνει αισθητηριακές πληροφορίες από όλο το σώμα και στέλνει οδηγίες, με αποτέλεσμα οι μύες να συστέλλονται, η καρδιά να χτυπά και οι αδένες να εκκρίνουν ορμόνες. Η αφαίρεση ενός εγκεφάλου απαιτεί την κοπή των 12 ζευγών κρανιακών νεύρων που τρέχουν απευθείας από αυτόν και τον νωτιαίο μυελό. Οι πληροφορίες εισέρχονται και εξέρχονται από τον εγκέφαλο μέσω όλων αυτών των δομών. Βλέπετε τη δυσκολία;

Τα νεύρα δεν επανασυνδέονται απλώς. Μόλις τα κόψετε, συνήθως αρχίζουν να αποσυντίθενται και να πεθαίνουν, αν και μερικά είναι πιο ανθεκτικά σε ζημιές από άλλα. Ερευνητικές ομάδες σε όλο τον κόσμο πειραματίζονται για το πώς να προωθήσουν νέα ανάπτυξη νευρικών κυττάρων μετά από βλάβη για να αποφύγουν τα νευρολογικά συμπτώματα. Υπάρχουν πολλές ιδέες για το πώς να επιτευχθεί αυτό, αλλά περιλαμβάνουν τη χρήση χημικών ουσιών ή κυτταρικών μοσχευμάτων που διεγείρουν την ανάκτηση των νευρώνων.

Οι ερευνητές πρότειναν επίσης ότι μια ειδική βιολογική κόλλα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να ενώσει δύο κομμένα άκρα ενός κομμένου νεύρου ή νωτιαίου μυελού.

Για να αφαιρεθεί ο παλιός εγκέφαλος θα ήταν επίσης απαραίτητο να κοπούν οι αρτηρίες που παρέχουν αίμα. Αυτό θα έχει επίσης διακόψει το κρίσιμο οξυγόνο και τη διατροφή, τα οποία θα απαιτήσουν επίσης ανάκαμψη.

Πρόκληση τρίτη: οι συνέπειες

Η τελευταία και πιο αβέβαιη περίοδος είναι η μεταγενέστερη. Και η λίστα με τις εικασίες είναι ατελείωτη. Το υποκείμενο θα ανακτήσει τις αισθήσεις του; Θα μπορέσουν να σκεφτούν; Κίνηση? Αναπνέω? Πώς θα αντιδράσει το σώμα στον νέο εγκέφαλο;

Οι περισσότερες επεμβάσεις μεταμόσχευσης απαιτούν δότες συμβατούς με τους λήπτες, αφού η φυσιολογική αντίδραση του οργανισμού σε άγνωστους ιστούς είναι να τους απορρίψει. Το ανοσοποιητικό σύστημα στέλνει ένα ιππικό λευκών αιμοσφαιρίων και αντισωμάτων για να επιτεθεί και να καταστρέψει, πεπεισμένο ότι αυτή η νέα παρουσία σημαίνει βλάβη. Κανονικά, ο εγκέφαλος προστατεύεται από αυτή την επίθεση από μια άλλη ασπίδα, που ονομάζεται αιματοεγκεφαλικός φραγμός. Εάν δεν ανακατασκευαστεί σωστά κατά τη διάρκεια της επέμβασης, ο εγκέφαλος του δότη θα μπορούσε να εκτεθεί σε επιληπτικές κρίσεις.

frameborder=”0″ enablefullscreen=”allowfullscreen”>

Είναι εξίσου σημαντικό να εξετάσουμε πώς θα αντιδράσει ο εγκέφαλος στο νέο του σπίτι. Στο Poor Things, αναφέρθηκε ότι ο εγκέφαλος και το σώμα της Bella Baxter «δεν ήταν αρκετά συγχρονισμένα». Αλλά οι εγκέφαλοι μπορούν να μάθουν να αναπτύσσονται. Έτσι, όπως τα μωρά αποκτούν ένα οπλοστάσιο σκέψεων, συμπεριφορών, δεξιοτήτων και ικανοτήτων κατά την παιδική τους ανάπτυξη, έτσι και ένας μεταμοσχευμένος εγκέφαλος θα μπορούσε να κάνει το ίδιο.

Ως εκ τούτου, η μεταμόσχευση εγκεφάλου παραμένει η ουσία των ταινιών επιστημονικής φαντασίας και βραβευμένων με Όσκαρ σήμερα. Η σκοπιμότητα σύμφωνα με τη βασική ανατομία και φυσιολογία καθιστά απίθανη την ανάπτυξη μιας τόσο περίπλοκης διαδικασίας. Αλλά περισσότερος χρόνος, εργαλεία, τεχνολογίες, εμπειρία και, φυσικά, χρήματα θα το καταστήσουν ποτέ βιώσιμο; Αν το Poor Things προσφέρει μια εικόνα για την ηθική της ανταλλαγής εγκεφάλου, τότε είναι μια τρομακτική ιδέα.Η συζήτηση

Dan Baumgardt, Senior Lecturer, School of Physiology, Pharmacology and Neuroscience, University of Bristol

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *