Существует множество версий, чем именно вызван процесс старения. Часть ученых считает, что существует группа генов, «отвечающих» за увядание организма.
Зигфриду Хикими из Монреаля, отключившему ген «clock-1», удалось увеличить продолжительность жизни в 6 раз.
Правда, первым долгожителем стал червь длиной менее миллиметра, состоящий всего из тысячи клеток. Это простейшее прожило 50 суток, вместо отведенных ему природой 9. С человеком, понятно, все гораздо сложнее. Пока ученым так и не удалось доподлинно обнаружить «ген старения».
В организм человека заложена программа самоуничтожения
Такой неутешительной версии придерживался академик Скулачев. Примеров «включения» организмом саморазрушающей программы в природе множество.
Например, лосось, отложив икру, стремительно стареет, заболевает и погибает. Но оказывается программу старения… можно остановить! Если в жабры рыбы заселяются личинки моллюсков-жемчужниц, лосось остается жить. Жемчужницы выделяют специальное вещество, останавливающее процесс старения. Науке известны случаи, когда это продляло жизнь рыбе в ТРИДЦАТЬ РАЗ (!).
Клетки человеческого организма имеют аналогичную функцию самоуничтожения. В случае необходимости клетка сама «разбирает себя» на составляющие, которые затем идут на образование новых частей организма, т.е. жертвует собой ради других. Например, как только в организме появляется клетка рака, соседние клетки самоуничтожаются. Таким образом, жертвуя собой, они пытаются не позволить болезни развиться.
Но этот механизм действует не только на клеточном уровне. В организме человека могут погибать целые пласты. Например, у эмбриона человека в чреве матери отмирают не нужные ему хвост и жабры.
Ну а старение – это выход данного процесса на так называемый организменный уровень.
С возрастом организм человека «ржавеет»
В нашем организме образуются агрессивные формы кислорода – свободные радикалы (оксиданты). Они атакуют и повреждают клеточную структуру. Этот процесс очень похож на ржавление металла.
Оксидант, сталкиваясь с другой молекулой, крадет у нее электрон. Та же, в свою очередь, пытается компенсировать потерю за счет «здоровой» молекулы.
Такая цепная реакция может стать причиной многих заболеваний мышечных тканей.
Научно доказано что оксиданты, «виновны» в развитии таких болезней, как рак, атеросклероз, инфаркт, инсульт, ишемия, атеросклероз, заболевания нервной и иммунной систем и заболевания кожи.
Лимит Хейфлика
Суть этого научного явления проста. Со временем клетки нашего организма перестают самовоспроизводиться и организм погибает.
Конечно, это явление не позволяет жить бесконечно долго, но за время жизни современного человека клетки не успевают полностью выработать свой ресурс.
Доподлинно известно: каждый курильщик со временем умрет от рака – только не все доживают до момента, когда это произойдет.
Несмотря на то, что ученым пока не удалось абсолютно достоверно установить причины старения человека, современная наука уже сегодня предлагает несколько методов многократного увеличения продолжительности жизни. А в перспективе ученые обещают людям бессмертие.
Невидимые врачи
Все в мире состоит из молекул, в том числе и человек. Способность изменять организм человека на молекулярном уровне даст возможность остановить развитие любого заболевания, заменить больной или восстановить утраченный орган.
Изменять структуру клетки на молекулярном уровне позволит внедрение нанотехнологий – технологий объектов, размером соответствующих атомам и молекулам.
Любые молекулы будут собираться как детский конструктор. Невидимыми строителями станут нанороботы (наноботы).
Нанобота можно запрограммировать на строительство любой структуры, в том числе и на строительство другого нанобота. Поэтому система станет дешевой и самовоспроизводящейся. Работая в огромных группах, наноботы смогут создавать любые объекты с небольшими затратами и высокой точностью.
А дальше все просто. Из трудолюбивых карликов, записав соответствующую программу, делают врачей, и внедряют их в человеческий организм. Там они будут «жить» и самовоспроизводиться, устраняя все возникающие повреждения или предотвращая возникновение таковых.
Рей Курцвейл считает, что уже к 2020 году появится возможность поместить внутри кровеносной системы миллиарды нанороботов размером с клетку. Тем более что уже сегодня некоторые ученые способны искусственно создавать простейшие молекулярные структуры.
Эти наноботы смогут тормозить процессы старения, лечить отдельные клетки и взаимодействовать с отдельными нейронами.
Следующая возможность конструирования человеческого тела – выращивание стволовых клеток. Именно этот тип клеток позволяет заменить или восстановить любой тип ткани человеческого организма.
Стволовые клетки способны самим находить сбои в работе нервной, эндокринной, гормональной и других систем организма, устремляться прямо туда и восполнять собою утраченные или поврежденные клетки.
В ближайшем будущем ученые надеются при помощи стволовых клеток научиться выращивать новые ткани и даже целые органы. Причем в отличие от донорских органов, органы, выращенные из стволовых клеток пациента, не будут отторгаться организмом.
Сегодня 80% людей, нуждающихся в пересадке органов, погибает. Технология выращивания стволовых клеток позволит спасти им жизнь.
В будущем технология управления ростом стволовых клеток позволит больному и вовсе избежать операции. Больной или стареющий орган можно будет заменить прямо в организме пациента на базе приходящего в негодность.
Способность выращивать стволовые клетки позволит людям научиться восстанавливать утраченные органы. И если вдруг человек лишится ноги или руки их можно будет ПОЛНОСТЬЮ восстановить.
Ящерица, спасаясь от хищника, может отбрасывать хвост, и хвост у нее отрастает заново. Тритон и рыба-зебра способны восстановить любой орган.
У человека же клетки тела не способны самостоятельно превратится в стволовые, а потом, допустим, в нервные окончания ампутированной конечности.
Если ученые найдут способы контроля регенерации тканей взрослого организма, человек сможет регенерировать целые конечности и органы.
Причем использование стволовых клеток – это не дальняя перспектива. В медицине искусственно выращенные клетки применяются уже сегодня.
Недавно немецкие врачи вырастили новую челюсть и имплантировали ее больному.
Ученые считают: пройдет 10–15 лет и эта технология получит широчайшее распространение.
То, о чем писал Булгаков в «Собачьем сердце», может стать реальностью
Помните повесть Булгакова «Собачье сердце»? Пересадка гипофиза человека сделала из пса Шарика заведующего подотделом очистки города от бродячих животных Полиграфа Полиграфовича Шарикова. Так вот это не фантастика, а сегодняшняя реальность.
Одной из активно развивающихся биотехнологий сегодня стала ксенотрансплантация – трансплантация человеку тканей и органов животных и наоборот.
Полученные в результате таких операций существа называются химерами. Уже выращиваются свиньи, в которых течет человеческая кровь, и овцы, чьи сердце и печень преимущественно человеческие.
Недавно и в нашей стране был начат опыт по выведению козы с внедренным геном человека. Молоком этих животных можно будет вскармливать новорожденных детей, из него же будут делать лекарства.
Известный молекулярный биолог Ирвинг Вейсман в Стэндфордском университете имплантировал клетки человеческого мозга в зародыши мышей. В результате была создана мышь с человеческой долей примерно в 1%.
В настоящее время Вейсман с командой намерен вырастить мышей, имеющих 100% клеток человеческого мозга.
Подобные опыты – не бред сумасшедших вивисекторов. Ученые надеются, что им удастся предоставить клетки, генетически идентичные клеткам пациентов, для восстановления поврежденных органов. А возможно, получится создать и целые органы.
Следующим источником запчастей для человеческого тела может быть и специально выращенный саморазвивающийся организм. Таким образом, будет получена возможность создавать «банки человеческих запчастей» наподобие «банков крови». В принципе, достижения в области клонирования позволяют уже сегодня создавать нечто подобное.
В случае повреждения какого-либо органа проводится операция по замене и человек снова здоров, а в случае, когда все тело отказывается служить хозяину, возможно просто пересадить голову на новое тело.
Подобный эксперимент проводился в СССР в 1957 году на собаках.
Владимир Демихов успешно пересадил голову одной собаки на тело другой. Обе головы собаки видели, слышали, различали вкус и даже лаяли.
Американский нейрохирург Роберт Вайт пересаживал головы обезьянам. Мартышка, которой пересадили голову, могла видеть и есть.
Сейчас Вайт активно обсуждает возможность пересадки головы человека. Он считает, что голову надо пересаживать вместе с шеей и частью грудной клетки. Основная трудность соединение нервных и костных отделов позвонка. «Стыковка» вен и артерий уже хорошо отработана и для хирургов экстра-класса не проблема.
Человеческие органы возможно «печатать»
Группа американских ученых научилась «печатать» человеческие органы. Экспериментаторы создавали несколько последовательных слоев геля и клеток, показав, что таким образом можно поклеточно создавать трехмерные биологические объекты.
При температуре ниже 20 С гель становиться жидким, а при нагреве выше 32 – затвердевает. При этом он совместим с биологическими тканями. Различные клетки, напыляемые «принтером», через некоторое время сами срастаются. Тончайшие слои геля придают конструкции прочность.
Предполагается, что трехмерная печать листов кожи и различных органов – это путь, который сможет обеспечивать больного всем необходимым в кратчайшее время. Для этого «принтер» должен «научиться» создавать все структуры органа, включая сосуды и капилляры.
Раньше ученые, пытались, например, наращивать кожу, слой за слоем, из культивированных клеток. Вот только никто не догадался использовать принцип струйного принтера. А он, как выяснилось, ускоряет процесс создания пласта клеток во много раз.
Постоянное омоложение тела не решает проблемы старения мозга, хотя и замедляет этот процесс. К тому же существую болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, приводящие к старческому слабоумию.
Сегодня для предотвращения дегенерации мозга используют стволовые клетки. Они превращаются в клетки мозга и начинают участвовать в связях с другими клетками. Происходит постепенная «перезапись» информации со старых клеток на молодые.
Известно немало случаев, когда в результате вынужденного хирургического вмешательства удаляли части мозга. Сегодня человек может жить даже с удаленным полушарием, при этом он останется полноценной личностью, сможет учиться и работать.
Но в будущем будет использован метод модульного омоложения. Мозг человека будет разделен на модули, которые смогут заменяться. Информация постепенно будет переписываться со старого модуля на новый.
Таким образом, модули мозга всегда останутся достаточно молодыми, а храниться в них будет только информация значимая для личности. Ненужной информацией станет та, которую старый модуль мозга, не вспомнит ни разу за все время работы «в одной упряжке» с новым.
Имплантанты.
Это еще один шаг на пути к бессмертию.
Британский ученый Кэвин Уорвик провел ряд опытов по сращиванию человеческих нервов с компьютерными микросхемами.
Сначала он вживил себе микрочип, настроенный на волну микросхемы электровыключателя. Теперь, чтобы осветить помещение, ему не нужно нажимать на кнопку или браться за дистанционный пульт. Так же он поступил с переключателем программ телевизора.
Затем Уорвику был вживлен в руку чип, способный поддерживать связь с компьютером. Компьютеризованный дом профессора стал «узнавать» его, открывать двери и включать домашний компьютер.
Апогеем деятельности Уорвика стало вживление электронного чипа длиной около 3 миллиметров. Теперь ученый смог передавать данные нервных импульсов компьютеру, а тот смог их воспроизводить.
Записав последовательность импульсов, которая порождает движение руки, и воспроизведя ее, компьютер может заставить руку двигаться против воли человека.
Уже сегодня протезы, соединенные с нервными окончаниями человека, реальность. Головной мозг подает команды протезу, и тот действует так же хорошо, как и обычный орган.
Потенциально, по желанию заказчика, рука может быть в десяток раз сильнее, чем настоящая. Правда стоит такой бионический протез около 200 000 долларов.
По той же технологии создан и первый в мире биоробот – радиоуправляемая крыса. Она идет прямо, поворачивает, спускается и поднимается по лестнице и все по команде человека. Человек при этом может находиться на расстоянии до 700 метров. Грызун способен «чуять» взрывчатку за несколько десятков метров и пробираться в труднодоступные места.
Возможность соединить нервные окончания с компьютерным чипом позволит вернуть людям утраченные или изначально отсутствующие функции: зрение, слух, подвижность. Таким образом появятся киборги.
Киборги уже появились.
Электронные глаза. 15 слепым пациентам Балтиморского университета, в 90-е годы было имплантировано устройство, позволяющее видеть без помощи глаз. Экран в глазнице слепого регистрирует объект, компьютер в дужке очков преобразует увиденное в импульсы, а электроды «объясняют» мозгу, что он «видит».
Эти электронные приборы не позволяли различить газетный текст, но люди стали видеть свет и распознавать цвета.
Электронное сердце. Также киборгами станут носители искусственного сердца AbioCor. Этот агрегат представляет собой механический насос с внутренними клапанами и четырьмя трубками, которые соединяются с сосудами. Питание механизма осуществляется от батареи весом менее 2 кг (ее предполагается повесить пациенту на пояс) причем энергия передается механизму прямо через кожу.
Батарея подзаряжается каждые четыре часа. На время ее замены подключается внутренний блок питания, рассчитанный на 30 минут автономной работы. Система оснащена миниатюрным передатчиком, позволяющим дистанционно отслеживать параметры работы всего устройства.
Электронное ухо. Вживят электронику и тем, кто потерял слух. Микропроцессор обработает полученный звук и «объяснит» мозгу, а точнее его слуховому участку, что именно тот «услышал».
Электронный нос. Пентагон выделил 3 млрд. долларов на программу по созданию сенсора запахов. Компьютер-нос уже умеет с точностью до 97% различать несколько десятков запахов. Переход к промышленной модели займет около 5 лет.
Сейчас кибернетики стараются воспроизвести человеческое тело, но кибернетический организм может быть очень далек от привычной нам оболочки.
Загрузка сознания
Смысл этого изобретения состоит в том, что после сканирования синаптических структур мозга можно воссоздать с помощью электроники те же процессы, что происходят в нейронной сети человека. А технология переноса личности с биологической на компьютерную матрицу позволяет записать всю информацию из человеческого мозга на ЭВМ.
Рост производительности транзисторов позволит компьютеру сравняться с мощностью человеческого мозга лет через 10–15.
Через 15 лет мозг человека сможет жить не в теле, а в компьютере!
Существует два вида загрузки сознания: с разрушением (оригинал мозга уничтожается в процессе сканирования) и без разрушения (оригинал мозга остается цел).
Первый вариант будет применяться в том случае, когда сохранить мозг живым будет невозможно, например, в случае травм, несовместимых с жизнью.
Второй вариант будет применяться, в тех случаях, когда мозг человека будет плавно выходить из строя в процессе старения. Тогда в голову пациента будет вживлен чип, на который постепенно будет переноситься информация о личности человека, а по мере изнашивания мозга, чипу будет передоваться все больше замещающих полномочий.
Уже сегодня придуман термин для людей, которые будут жить в компьютерах. Их называют «загруженные». Сложно представить какой станет личность, живущая в микросхемах и транзисторах. Ученые считают, что сознание такого «человека» начнет мутировать и постепенно в нем не останется ничего человеческого.
Время для «загруженных» тоже будет субъективным. И зависеть оно будет от быстродействия компьютера-носителя. В эпоху квантовых вычислительных машин для «загруженного» за 5 минут могут проходить тысячелетия.
Не исключено, что развитее общества «загруженных» будет идти быстрее, чем развитие человеческого общества. И, вполне возможно, «загруженные» и станут той самой следующей ступенью развития человеческого общества…
