They manage to revive brain activity in a cryogenically frozen mouse for the first time/Consiguen revivir la actividad en el cerebro de un ratón criogenizado por primera vez
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Although the headline suggests they've revived a frozen brain, what a team from Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg in Germany has achieved is the first-ever recovery of functional activity in mouse brain tissue after extreme cryopreservation, restoring key functions in the hippocampus of adult mice. The hippocampus is a brain region crucial for memory and learning, a milestone that brings science fiction closer to reality.
Aunque el titular sugiere que han revivido un cerebro congelado, lo que un equipo de la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Núremberg en Alemania ha logrado, es la primera recuperación de actividad funcional en el tejido cerebral de un ratón después de haber sido sometido a un proceso de criogenización extrema, restaurando funciones clave en el hipocampo de ratones adultos. El hipocampo es una región del cerebro fundamental para la memoria y el aprendizaje, un hito que acerca la ciencia ficción a la realidad.
Following this procedure, the tissue recovered its cellular structure. The neurons, their connections (synapses), and the mitochondria (the cell's "powerhouses") remained intact. The mitochondria resumed functioning, indicating that the cells were energetically "alive." But most importantly, the neurons were able to communicate with each other again. The scientists were able to stimulate the tissue, and it responded, demonstrating that the neural networks were still functional.
Tras este procedimiento el tejido logro recuperar su estructura celular, las neuronas, sus conexiones (sinapsis) y las mitocondrias (que son los "motores" de la célula) se mantuvieron intactas. Las mitocondrias volvieron a funcionar, lo que indica que las células estaban "vivas" desde un punto de vista energético. Pero lo más importante es que las neuronas volvieron a comunicarse entre sí. Los científicos pudieron estimular el tejido y este respondió, demostrando que las redes neuronales seguían siendo funcionales.
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The biggest enemy of traditional cryopreservation is the formation of ice crystals. When water in cells freezes slowly, it forms sharp crystals that pierce and destroy delicate cell membranes and tissue architecture. To prevent this, researchers used an advanced technique called vitrification, in which, instead of freezing the tissue, scientists replace much of the water present in the cells with a mixture of cryoprotective chemicals. In this study, they used their own solution called V3, composed of dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, formamide, and polyvinylpyrrolidone.
El gran enemigo de la criopreservación tradicional es la formación de cristales de hielo. Cuando el agua en las células se congela lentamente, forma cristales afilados que perforan y destruyen las delicadas membranas celulares y la arquitectura del tejido. Para evitar esto, los investigadores utilizaron una técnica avanzada llamada vitrificación que con la que, en lugar de congelar el tejido, los científicos reemplazan gran parte del agua presente en las células con una mezcla de sustancias químicas crioprotectoras. En este estudio, utilizaron una solución propia llamada V3, compuesta por dimetilsulfóxido, etilenglicol, formamida y polivinilpirrolidona.
Next, the tissue is cooled using liquid nitrogen to -196°C at such an extreme rate that the liquids (now cryoprotectants) do not have time to form crystals. Instead, they solidify, reaching a glassy state, similar to glass but without the harmful crystalline structure. The molecules become immobile, as if in a "biological shutdown." The samples were stored at -150°C for periods ranging from 10 minutes to a week and then rapidly thawed in warm solutions, after which the tissue regained its functions.
Acto seguido, el tejido se enfría usando nitrógeno líquido a -196°C a una velocidad tan extrema que los líquidos (ahora crioprotectores) no tienen tiempo de formar cristales. En su lugar, se solidifican alcanzando un estado vítreo, similar al vidrio, pero sin la estructura cristalina dañina. Las moléculas quedan inmóviles, como en una "parada biológica". Las muestras se almacenaron a -150°C durante periodos de entre 10 minutos y una semana y luego se descongelaron rápidamente en soluciones tibias, tras lo cual el tejido recuperó sus funciones.
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The main benefit today is the ability to preserve functional brain samples, which will allow laboratories worldwide to share "living" tissue to study neurodegenerative diseases, test new drugs, and improve the reproducibility of experiments. This, in turn, could reduce the use of animals in repetitive tests. The study reinforces the idea that brain function (memory, consciousness) is an emergent property of its physical structure. If the brain's incredibly complex architecture can be preserved undamaged, function could, in theory, be restored.
La principal utilidad hoy por hoy es poder conservar muestras de cerebro funcionales, lo que permitirá a los laboratorios de todo el mundo compartir tejidos "vivos" para estudiar enfermedades neurodegenerativas, probar nuevos fármacos y mejorar la reproducibilidad de los experimentos, lo que a su vez podría reducir el uso de animales en pruebas repetitivas. El estudio refuerza la idea de que la función cerebral (memoria, conciencia) es una propiedad emergente de su estructura física. Si la increíblemente compleja arquitectura del cerebro se puede preservar sin daños, la función podría, en teoría, ser recuperada.
But personally, the application I like most is its potential use in space travel. With current technology, interstellar journeys would take thousands of years, requiring generation ships. Several generations of humans live and die on the journey, with descendants arriving later. This presents enormous social, biological, and mission maintenance challenges. With this new development, the crew could enter a state of suspended animation for the centuries- or millennia-long journey and awaken upon reaching their destination. Although this is still science fiction.
Pero personalmente la aplicación que más me gusta es su posible aplicación en los viajes espaciales, con la tecnología actual los viajes interestelares durarían miles de años lo que requeriría naves generacionales. Varias generaciones de humanos viven y mueren en el viaje, llegando los descendientes. Esto presenta enormes desafíos sociales, biológicos y de mantenimiento de la misión. Con este nuevo desarrollo, la tripulación podría entrar en un estado de animación suspendida para el viaje de siglos o milenios y despertarse cuando lleguen a su destino. Aunque esto todavía es ciencia ficción.
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https://lifespan.io/news/scientists-successfully-freeze-and-rewarm-mouse-brain-slices/