Фільм Бідолашні створіння змусив вчених показати темні секрети трансплантації

У 2015 році оголосили про першу у світі операцію з пересадки людської голови. Це означало б, що можна буде видалити чиюсь голову і пересадити її на шию і плечі іншої людини. Поки що це робили лише на трупах, а не на живих людях, пише ScienceAlert.

Емма Стоун нещодавно отримала свій другий "Оскар" за роль у блискучому сюрреалістичному стімпанку "Бідолашні створіння". У фільмі героїня Стоун, вагітна Белла Бакстер, після самогубства отримує трансплантат мозку від своєї ненародженої дитини, яка вижила. Операцію проводить вчений-експериментатор доктор Годвін Бакстер (його грає Віллем Дефо). Кожен, хто дивився фільм, бачив, як доктор видаляє мозок із задньої частини черепа, виймаючи його з такою ж легкістю, як горошину зі стручка. Ця сцена не є анатомічно точною, та чи можливо подібне взагалі. 

Виклик перший: увійти - вийти

Живий мозок має консистенцію м'якого желе і захищений від пошкоджень черепом. Незважаючи на те, що кістка - міцний горішок, вона, ймовірно, виявиться найлегшою структурою для маніпуляцій. Сучасні нейрохірургічні методи використовують краніотомічні пилки, щоб видалити частину черепа і отримати доступ до мозку під ним. 

Ще мозок можна видалити через ніс, щоправда по частинах. Під час процесу муміфікації стародавні єгиптяни, які вважали мозок неважливим, видаляли його шматочки через носові ходи. Однак для трансплантації цей варіант не підійде. Відтак, розглядати варто тільки перший. Тож, після розтину черепа і мозкових оболонок буде достатньо вікна, щоб витягти мозок. Це буде найпростіша частина операції.

Поза черепом ви потрапляєте в пелену мозку - три захисні оболонки, або м'які мозкові оболонки. Перша, тверда мозкова оболонка, дуже міцна. Друга, що має влучну назву "павутинна", схожа на павутину, а третя - невидимо тонка. Саме ці структури запалюються при менінгіті. Ці оболонки забезпечують стабільність і не дають мозку розпливатися. Вони також розділяють череп на відділи. Мозкові оболонки утворюють канали між мозком і черепом. Це шляхи, якими кров і спинномозкова рідина з голови повертаються назад до серця.

Виклик другий: з'єднання контурів

Тепер настав час "підключити" новий мозок. Тут все стає складніше. Мозок отримує сенсорну інформацію з усього тіла і надсилає інструкції назад, змушуючи м'язи скорочуватися, серце битися, а залози виділяти гормони. Щоб видалити мозок, потрібно перерізати 12 пар черепно-мозкових нервів, які безпосередньо відходять від нього, а також спинний мозок. Через усі ці структури до мозку надходить і виходить інформація. На цьому етапі стає зрозуміло, в чому, власне, полягає, складність. 

Нерви просто так не з'єднуються. Як тільки ви їх перерізали, вони зазвичай починають розпадатися і відмирати, хоча деякі з них більш стійкі до пошкоджень, ніж інші. Дослідницькі групи по всьому світу експериментують над тим, як сприяти відновленню нервових клітин після пошкодження, щоб запобігти неврологічним симптомам. Ідеї щодо того, як цього можна досягти, різноманітні. Вони включають використання хімічних речовин або трансплантацію клітин, які стимулюють відновлення нейронів.

Дослідники також припускають, що можна використовувати спеціальний біологічний клей для того, щоб склеїти два відрізані кінці розірваного нерва або спинного мозку. Видалення мозку також вимагатиме перерізання артерій, які постачають кров. Це призведе до припинення надходження критично важливого кисню та живлення, що теж потребуватиме відновлення.

Виклик третій: наслідки

Останній, найбільш невизначений період - це наслідки. І список припущень тут нескінченний:

• як організм відреагує на новий мозок,
• чи прийде людина до тями,
• чи зможе він думати,
• рухатися,
• дихати.

Більшість операцій з трансплантації вимагають, щоб донори відповідали реципієнтам, оскільки нормальною реакцією організму на незнайомі тканини є їхнє відторгнення. Імунна система посилає кавалерію білих кров'яних тілець і антитіл, щоб атакувати і знищити, в переконанні, що ця нова присутність означає шкоду. Зазвичай мозок захищений від цього нападу іншим щитом, який називається гематоенцефалічним бар'єром. Якщо під час операції його належним чином не реконструювати, донорський мозок може виявитися відкритим для атаки.

Не менш важливо враховувати, як мозок відреагує на свій новий "дім". У фільмі "Бідошні створіння" повідомлялося, що мозок і тіло Белли Бакстер були "не зовсім синхронізовані". Але мозок може навчитися розвитатись. Так само, як немовлята набувають арсенал думок, поведінки, навичок і здібностей під час свого розвитку, пересаджений мозок може зробити те ж саме. 

Отже, трансплантація мозку наразі залишається предметом наукової фантастики та оскароносного кінематографу. З точки зору базової анатомії та фізіології, розробка такої складної процедури є малоймовірною.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал, щоб не пропустити важливих новин. Підписатися на канал у Viber можна тут.