Коннектом. Как мозг делает нас тем, что мы есть

Коннектомная смерть тесно связана со структурой мозга, поэтому расходится с традиционными определениями, в основе которых лежит функционирование мозга. Официальное определение смерти – необратимое прекращение функционирования всего мозга или его ствола. Однако, как мы уже видели, термин «необратимый» не так уж однозначен. Укусы змей и некоторые химические вещества могут имитировать гибель ствола мозга, но такое прекращение его работы обратимо: после кратковременной принудительной вентиляции легких пациент возвращается в нормальное состояние. Так что даже специалист может порой испытывать затруднения, пытаясь выяснить, навсегда ли прекратилось функционирование ствола мозга.

С другой стороны, понятие коннектомной смерти основано на структурном критерии, подразумевающем по-настоящему необратимое прекращение функционирования (в том числе и потерю памяти). Увы, на практике, в больнице, такое определение бесполезно. Сейчас мы можем количественно оценить функционирование мозга живого пациента через рефлексы, передаваемые стволом мозга, а также посредством электроэнцефалографии (фиксирующей «мозговые волны») или функциональной МРТ. Но пока нам неизвестен способ отыскать нейронный коннектом живого мозга.

Я могу придумать лишь одно практическое применение для идеи коннектомной смерти. Может, оно даже не очень практическое, но мне оно кажется очень многообещающим. Почему бы не использовать коннектомику для критического анализа амбициозных гипотез крионики? Я уже говорил, что мозг клиентов «Алькора» получает определенные повреждения при респираторно-циркуляторной смерти и витрификации. Есть ли возможность потом устранить эти повреждения, как уверяют в «Алькоре»? Чтобы проверить это, мы могли бы попытаться отыскать коннектом витрифицированного мозга. Если выяснится, что информация в этом коннектоме стерта, тогда можно констатировать коннектомную смерть. Высокоразвитая цивилизация будущего сумеет воскресить лишь тело такого покойника, но не его ум и сознание. Если же информация окажется нетронутой, то все-таки существует вероятность того, что воспоминания замороженного клиента удастся воскресить, а его личность – восстановить.

Полагаю, не следует проводить такой эксперимент на витрифицированном мозге человека. Но «Алькор» витрифицировал также мозг некоторых собак и кошек по просьбе ряда своих клиентов – любителей животных. Может быть, кто-нибудь из этих клиентов согласится пожертвовать мозгом своего любимца ряди науки?

А пока эти испытания не произведены, мы можем лишь гадать о том, каковы окажутся их результаты. Хорошо известно, что мозг чрезвычайно чувствителен к нехватке кислорода. При прекращении доступа кислорода потеря сознания наступает через какие-то секунды, а необратимые повреждения мозга происходят уже через несколько минут. Вот почему нарушение кровоснабжения мозга может оказаться настолько губительным – как это происходит при инсульте. На первый взгляд это скверная новость для клиентов «Алькора». Ведь к тому времени, как компания получает в свое распоряжение труп, в мозг уже как минимум несколько часов не поступает кислород, и в нем может вообще не остаться живых клеток. (Разумеется, иногда провести границу между жизнью и смертью для клетки так же трудно, как и для организма в целом.) Живые или мертвые, эти клетки значительно повреждены. Исследования, проведенные с помощью электронной микроскопии, выявили разные типы повреждений мозговой ткани на протяжении нескольких часов после респираторно-циркуляторной смерти. Среди прочих изменений – повреждения митохондрий. Кроме того, ДНК в ядре выглядит необычно скомканной.

Однако эти и другие клеточные аномалии не имеют отношения к коннектомной смерти. Для нее важна целостность синапсов и «проводов». Синапсы, похоже, в относительной безопасности: на снимках, полученных с помощью электронного микроскопа, они выглядят нетронутыми, так что, очевидно, сохраняют стабильность даже в умершем мозгу. О состоянии аксонов и дендритов судить сложнее. Их поперечное сечение на двух опубликованных плоскостных снимках выглядит почти нормально, однако поврежденные области всё же есть. Важный вопрос: нарушают ли эти повреждения «провода» в мозгу? Для ответа на этот вопрос можно проследить путь нейритов, изучая их трехмерные изображения. Даже при небольшом числе разрывов такое слежение все-таки возможно. Так, встретив отдельный, изолированный разрыв, мысленно соединим два конца цепочки, которые явно некогда соединялись друг с другом. Но если нам попадутся группы соседствующих разрывов, вряд ли можно разобраться, какие оборванные концы когда-то соединялись вместе. Не исключено, что это и есть реальная коннектомная смерть: безвозвратная утрата информации о схеме связей, невосполнимая даже с помощью самых совершенных технологий.