Ο νευροχειρουργός Sergio Canavero ανακοίνωσε το 2015 ότι θα μπορούσε σύντομα να είναι σε θέση να πραγματοποιήσει την πρώτη μεταμόσχευση ανθρώπινης κεφαλής στον κόσμο.
Αυτό θα σήμαινε ότι θα ήταν εφικτό να αφαιρέσει το κεφάλι κάποιου και να το “συνδέσει” στον λαιμό και τους ώμους ενός άλλου ατόμου. Μέχρι στιγμής, αυτό έχει γίνει μόνο σε άψυχους σορούς και όχι σε ζωντανούς ανθρώπους.
Αλλά ας υποθέσουμε ότι σκοπός είναι να μεταμοσχευθεί μόνο ο εγκέφαλος και όχι όλο το κεφάλι. Θα μπορούσε ποτέ κάτι τέτοιο να είναι εφικτό; Ο Dan Baumgardt, ανώτερος λέκτορας στη Σχολή Φυσιολογίας, Φαρμακολογίας και Νευροεπιστημών του πανεπιστημίου του Μπρίστολ, απαντάει σε αυτήν την... μεταφυσική απορία με το παρακάτω κείμενό του, το οποίο δημοσιεύτηκε στο The Conversation.
Μεταμόσχευση εγκεφάλου: Οι 3 μεγάλες προκλήσεις ενός απίθανου εγχειρήματος
Η Emma Stone κέρδισε πρόσφατα το δεύτερο όσκαρ της για την ερμηνεία της στην εξαιρετικά σουρεαλιστική κωμωδία Poor Things του Γιώργου Λάνθιμου. Στην ταινία, ο χαρακτήρας της Stone, Bella Baxter, λαμβάνει μεταμόσχευση εγκεφάλου από το αγέννητο παιδί της που επέζησε, αφότου η ίδια αυτοκτόνησε. Η επέμβαση γίνεται από τον πειραματικό επιστήμονα δρ. Godwin Baxter, τον υποδύεται ο Willem Dafoe.
Όποιος έχει παρακολουθήσει την ταινία θα δει τον δρ. Baxter να αφαιρεί τον εγκέφαλο από το πίσω μέρος του κρανίου με τον πιο απλό και εύκολο τρόπο.
Για λόγους που θα εξηγήσω αργότερα, αυτή η σκηνή δεν είναι ανατομικά σωστή, αλλά γεννά κάποια ερωτήματα: Πόσο εφικτό είναι να πραγματοποιηθεί μεταμόσχευση εγκεφάλου; Ποιες είναι οι πρακτικές δυνατότητες στην ίσως πιο απαιτητική επέμβαση που σχεδιάστηκε ποτέ;
Πρόκληση πρώτη: Πώς να εξαχθεί και να εισαχθεί ο εγκέφαλος
Ο ζωντανός εγκέφαλος έχει μαλακιά υφή και προστατεύεται από το κρανίο. Παρά το γεγονός ότι το κρανίο είναι σκληρό, αυτό θα ήταν το μικρότερο εμπόδιο. Οι σύγχρονες νευροχειρουργικές τεχνικές χρησιμοποιούν πριόνια κρανιοτομής για να αφαιρέσουν ένα κομμάτι κρανίου και να έχουν πρόσβαση στον εγκέφαλο.
Αξίζει να σημειωθεί ότι δεν φτάνουν όλες οι νευροχειρουργικές επεμβάσεις στον εγκέφαλο με αυτόν τον τρόπο. 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 περνάνε οι χειρουργοί από την μύτη για να επέμβουν στην υπόφυση.
Αν και η μύτη δεν θα ήταν αρκετά μεγάλη για να εξάγει και να εισάγει έναν νέο εγκέφαλο, μπορεί σίγουρα να λειτουργήσει ως οδός για την αφαίρεσή του, αλλά τότε θα έπρεπε ο εγκέφαλος να κοπεί σε κομμάτια. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μουμιοποίησης οι αρχαίοι Αιγύπτιοι , που θεωρούσαν τον εγκέφαλο ασήμαντο, τον αφαιρούσαν σε κομμάτια του μέσω των ρινικών διόδων, για να μείνε άθικτο το κρανίο.
Κάτω από το κρανίο είναι ο σάκος που περιβάλλει τον εγκέφαλο: τρεις προστατευτικές μεμβράνες (μηνίγγες). Η πρώτη είναι σκληρή. Η δεύτερη (αραχνοειδές) είναι σαν τον ιστό της αράχνης, ενώ η τρίτη (pia) είναι πάρα πολύ λεπτή, σχεδόν διαφανής. Αυτές οι δομές είναι που φλεγμαίνουν στη μηνιγγίτιδα.
Αυτές οι μεμβράνες παρέχουν σταθερότητα και εμποδίζουν τον εγκέφαλο να χτυπήσει στα τοιχώματα του κρανίου. Διαχωρίζουν επίσης τα μέρη του κρανίου σε διαμερίσματα. Το πρώτο παρέχει ένα προστατευτικό ρευστό κουκούλι γύρω από το εξωτερικό του εγκεφάλου. Εκεί είναι το άχρωμο εγκεφαλονωτιαίο υγρό (ΕΝΥ).
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 πίσω στην καρδιά.
Με το άνοιγμα του κρανίου και των μηνίγγων, θα υπάρχει αρκετό παράθυρο για την αφαίρεση του εγκεφάλου. Αυτό θα ήταν και το πιο απλό μέρος της επέμβασης.
Πρόκληση δεύτερη: Σύνδεση των κυκλωμάτων
Τώρα είναι ώρα να μπει ο νέος εγκέφαλος. Εδώ είναι που τα πράγματα περιπλέκονται.
Ο εγκέφαλος λαμβάνει αισθητηριακές πληροφορίες από όλο το σώμα και στέλνει οδηγίες πίσω σε αυτό, κάνοντας τους μύες να συστέλλονται (π.χ. καρδιακός παλμός) και τους αδένες να εκκρίνουν ορμόνες. Η αφαίρεση ενός εγκεφάλου απαιτεί το κόψιμο του νωτιαίου μυελού και 12 ζευγών κρανιακών νεύρων που προέρχονται απευθείας από αυτόν. Οι πληροφορίες εισέρχονται και εξέρχονται από τον εγκέφαλο μέσω όλων αυτών των δομών. Βλέπετε τη δυσκολία;
Τα νεύρα δεν ενώνονται απλά. Μόλις τα κόψετε, συνήθως αρχίζουν να αποσυντίθενται και να πεθαίνουν, αν και μερικά είναι πιο ανθεκτικά από άλλα. Ερευνητικές ομάδες σε όλον τον κόσμο πειραματίζονται πάνω στην αναγέννηση των νευρικών κυττάρων μετά από βλάβη για την αποτροπή νευρολογικών συμπτωμάτων. Οι ιδέες γύρω από αυτό είναι πολλές, αλλά περιλαμβάνουν τη χρήση χημικών ουσιών που διεγείρουν την ανάκτηση των νευρώνων.
Επίσης, κάποιες έρευνες έχουν προτείνει ότι μια ειδική βιολογική κόλλα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να κολλήσει ξανά δύο κομμένα άκρα ενός κομμένου νεύρου ή νωτιαίου μυελού.
Η αφαίρεση του παλιού εγκεφάλου θα απαιτήσει επίσης το κόψιμο των αρτηριών που του παρέχουν αίμα. Αυτό θα διακόψει το οξυγόνο και την τροφή του εγκεφάλου, τα οποία θα απαιτήσουν επίσης επανασύνδεση.
Πρόκληση τρίτη: Το μετά
Η τελευταία, πιο αβέβαιη στιγμή είναι η συνέχεια. Και η λίστα με τις εικασίες είναι ατελείωτη. Το σωμα-αποδέκτης θα ανακτήσει τις αισθήσεις του; Θα μπορεί να σκέφτεται; Να κινείται; Να αναπνέει; Πώς θα αντιδράσει το σώμα στον νέο εγκέφαλο;
Οι περισσότερες χειρουργικές επεμβάσεις μεταμόσχευσης απαιτούν δότες που ταιριάζουν με τους λήπτες, καθώς η φυσιολογική αντίδραση του σώματος σε άγνωστους ιστούς είναι η απόρριψή τους. Το ανοσοποιητικό σύστημα στέλνει λευκά αιμοσφαίρια και αντισώματα για να επιτεθεί και να καταστρέψει τον εισβολέα, πεπεισμένο ότι αυτή η νέα παρουσία (ο νέος εγκέφαλος) σημαίνει βλάβη. Κανονικά οι εγκέφαλοι προστατεύονται από τέτοιες αυτοάνοσες επιθέσεις του σώματος από μια άλλη ασπίδα, που ονομάζεται αιματοεγκεφαλικός φραγμός . Εάν δεν ανακατασκευαστεί σωστά κατά τη διάρκεια της επέμβασης, ο εγκέφαλος του δότη θα είναι έκθετος και απροστάτευτος σε κάθε επίθεση του ανοσοποιητικού.
Είναι εξίσου σημαντικό να εξετάσουμε πώς θα αντιδράσει ο εγκέφαλος στο νέο του “σπίτι”. Στο Poor Things, ο εγκέφαλος και το σώμα της Bella Baxter φαίνεται πως δεν είναι επαρκώς “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 μπορεί να κάνει το ίδιο.
Η μεταμόσχευση εγκεφάλου παραμένει επί του παρόντος μόνο στα σενάρια επιστημονικής φαντασίας. Η ρεαλιστική εφαρμογή ενός τέτοιου εγχειρήματος, σύμφωνα με τη βασική ανατομία και φυσιολογία, καθιστά απίθανη την ανάπτυξη μιας τόσο περίπλοκης διαδικασίας. Αλλά, ποιος ξέρει; Ίσως με περισσότερο χρόνο, εργαλεία, τεχνολογίες, τεχνογνωσία και, φυσικά, χρήματα να μπορέσει κάποια στιγμή να γίνει μια βιώσιμη επιλογή; Εντούτοις, αν το Poor Things προσφέρει μια ματιά στην ηθική της ανταλλαγής εγκεφάλου, τότε αυτή είναι μια τρομακτική σκέψη.
