Foren-Board
Gast   [Anmelden]
Antworten
 Betreff: Informationsverlust durch Kristallisatio... 01.03.2012 – 01:21 Uhr 
Tom

Gast

Ist es bewiesen, dass durch die Kristallisation (hervorgerufen durch langsames Gefrieren des Gehirns ohne Frostschutzmittel) wirklich Information unwiederuflich verloren geht? Falls eine Nachbildung der Neuronen und Synapsen eines Tages im Computer o.ä. möglich wird sollte eine Schockgefrierung des Gehirns durch ln2 doch vollkommen ausreichen, oder?

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 01.03.2012 – 09:20 Uhr 
Marcus Beyer

Um keine philosophische Debatte loszutreten, möchte ich die Frage indirekt beantworten. Man setzt in der Kryonik u.a. deshalb auf möglichst kristallisationsfreie Verfahren, weil sich diese viel eher experimentell verifizieren lassen. Dies hat dazu geführt, dass die Kryokonservierung von kleinen Organen (etwa Nebenschilddrüsen) mittlerweile im medizinischen Mainstream angekommen ist.

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 01.03.2012 – 13:10 Uhr 
Tom

Gast

Vielen Dank für die schnelle Antwort. Mir geht es weniger um die philosophische Frage als um einen Beweis, dass aus informationstheoretischer Sicht nachweislich Information durch Kristallisation unwiederbringlich verloren geht. Viele verstehen die Kryonik nicht als Funktionserhalt sondern eher als Mittel des Informationserhaltes. Durch elektronenmikroskopische Untersuchungen kann man sicherlich bereits heute den Umfang der Schädigungen durch Kristallisation studieren. Können sie mir da eine Publikation empfehlen?

Vielen Dank

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 01.03.2012 – 22:05 Uhr 
Dirk Nemitz

Sehr interessante Frage! Leider kenne ich keine entsprechenden Studien.

Das Problem hierbei ist, dass die Funktionsweise des Gehirns relativ unklar ist. Es gibt zwar Theorien und Modelle, diese lassen sich aber nicht rein anatomisch am Gewebe überprüfen.

Es ist ungefähr so, als würde man einen Motor reparieren, hätte aber kein Benzin: irgendwann wäre man sich sicher, dass er so aussieht wie ein funktionierender Motor, man könnte ihn aber nicht starten um die Funktionsfähigkeit zu testen. 

Ebenso könnte man elektronenmikroskopisch nachsehen, ob die Strukturen ähnlich sind, aber man könnte die Funktionalität des Gehirns derzeit nicht überprüfen - entsprechend kann ich mir nicht vorstellen, dass Forschung in der ausgeführten Form zum jetzigen Zeitpunkt finanziert wird. 

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 02.03.2012 – 00:30 Uhr 
Daniel

Gast

Hallo Tom,

es ist bereits gelungen, tiefgefrorene Würmer erfolgreich zu reanimieren. Diese Würmer besitzen circa 300 Neuronen. Man konnte ihnen Verhaltensweisen antrainieren, die sie auch nach Reanimation beibehalten haben. Insofern kann man schlussfolgern, dass bei der Kryostase Informationen im Nervensystem erhalten bleiben. Nachzulesen ist das Ganze hier:

http://www.benbest.com/cryonics/vitrify.html

"Over 50% of nematode worm (C. elegans) larvae and about 3% of adult nematodes can survive cooling to liquid nitrogen temperature. The required protocol is pre-treatment with 5% DMSO at 0ºC for 10 minutes, cooling from 0ºC to −100ºC at 0.2ºC/minute, being plunged into liquid nitrogen (−196ºC) and ultimately rewarming to −10ºC at a rate of 27.6ºC/minute. [CRYOBIOLOGY 12(5):497-505 (1975)]. This is particularly noteworthy insofar as nematodes are fully functioning organisms with a digestive system, reproductive organs, muscles and a nervous system consisting of approximately 300 neurons."

 

"2-14. Who froze the roundworms? What happened?

(This text is quoted with slight modifications from CRYOMSG 790 posted
by Charles Platt)

Gerry Arthus, Alcor New York's Coordinator, has announced preliminary
results of an experiment which was designed to investigate whether
memories will survive cryonic suspension.

For his experiment, Gerry used Caenorhabditis elegans, a nematode
(tiny worm) that's one of the simplest living creatures. It has a
complete nervous system, however, and can be "trained" in a
rudimentary way. Worms that are raised in a warm environment will
"remember" it and will prefer it if they are given the choice.
Conversely, worms that were raised in a cooler area will tend to
prefer that environment.

Gerry placed a small number of worms in a cryoprotective solution and
froze them to -80 degrees Celsius for two hours. After he revived the
worms, the ones that survived the experience still "remembered" their
former environmental preferences. So far as we know, this is the
world's first experiment designed to verify that memory is chemically
encoded and will survive the freezing process."

 

Ich hoffe, das hilft dir weiter.

Gruß Daniel

 

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 02.03.2012 – 02:01 Uhr 
Tom

Gast

Hallo Daniel,

ich bin bereits davon überzeugt, dass durch die Kryostase Information im Nervensystem erhalten bleibt.
Die Anhänger der Kryostase lassen sich meiner Meinung nach in zwei Gruppen unterteilen: die einen möchten das Gewebe nach der Kryostase selbst zum Leben erwecken was eine nahezu Unversehrtheit des Gewebes notwendig macht und die zweite Gruppe möchte nur die Information (Verknüpfungen der Neuronen, Synapsen etc) erhalten um das alte Gehirn später durch Computer oder Gehirne aus Stammzellen zu ersetzen. Ich erwarte durch das "Blue Brain Project"  in den nächsten 10 Jahren erhebliche Fortschritte in der Forschung wie das Gehirn funktioniert.

Ich gehöre zu der zweiten Gruppe die auschließlich die Information erhalten möchte.

Bei der heutigen Kryostase wird mit immensem Aufwand wert darauf gelegt, dass der Organismus / Gehirn frei von Kristallen bleibt um das Gewebe selber irgendwann einmal wieder auftauen zu können. Es wäre doch viel einfacher das Gehirn zu entfernen, in kleine Würfel zu schneiden und direkt in Flüssigstickstoff zu schmeißen.

Aus meiner Sicht wäre eine preiswertere und von der Logistik her weniger aufwendigen Methode für Patienten die ausschließlich am Informationsgehalt interessiert sind als Alternative  zur jetzigen Methode mit Überführung nach USA wünschenswert. Bereits jetzt gibt es in Deutschland Institute die Gehirne zu Forschungszwecken bei -80 Celsius einfrieren (ganz legal) siehe http://www.psychiatrie-uni-goettingen.de/brainnet/2.2_spverfahren.html

Ich möchte hier auf keinen Fall eine philosophische Debatte lostreten ob meine Ansicht des reinen Informationserhaltes ausreichend für eine Wiederbelebung ist (jeder hat seine eigenen Erwartungen an die Zukunft ;) )

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 02.03.2012 – 13:35 Uhr 
Marcus Beyer

Jedenfalls machst du das Puzzle durch würfeln und pürieren (wegen Eiskristallen ausgelaufene Zellen) nicht gerade einfacher.

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 02.03.2012 – 13:56 Uhr 
enki

Gast


Ich habe gerade keine Bilder von Straight Freeze von neuronalem Gewebe zur Hand, aber wenn Du die siehst  ist klar, dass der Vorgang der Kristallbildung nicht nur massive Perforation der Zellwände, sondern auch massive Scherung verursacht. Alles was zwischen die Reibflächen von 2 Eiskristallen gerät, wird buchstäblich zerrieben. Ich bezweifle sehr, dass diese Schäden repariert werden können. Wahrscheinlich prinzipiell nicht.



[Tom 01.03.2012 – 01:21 Uhr]:

Ist es bewiesen, dass durch die Kristallisation (hervorgerufen durch langsames Gefrieren des Gehirns ohne Frostschutzmittel) wirklich Information unwiederuflich verloren geht? Falls eine Nachbildung der Neuronen und Synapsen eines Tages im Computer o.ä. möglich wird sollte eine Schockgefrierung des Gehirns durch ln2 doch vollkommen ausreichen, oder?

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 02.03.2012 – 19:38 Uhr 
Torsten Nahm

Hallo Tom,

ich finde deine Frage und deinen Ansatz sehr gut! Du fragst: "Ist es bewiesen, dass durch die Kristallisation (hervorgerufen durch langsames Gefrieren des Gehirns ohne Frostschutzmittel) wirklich Information unwiederuflich verloren geht?". Diese Frage ist allerdings wissenschaftlich prinzipiell nicht zu beantworten, denn dafür müssten wir ja abschließend wissen, was für Techniken und Verfahren uns in der Zukunft zur Verfügung stehen. Es wäre ja theoretisch nicht einmal ausgeschlossen, dass eine zukünftige Superintelligenz das komplette Universum rückwärtsrechnet (auch wenn das auf Basis unserer aktuellen Kenntnis der Naturgesetze nicht möglich ist), also auch eine Feuerbestattung für die Wiederbelebung ausreicht.

Der Ansatz der praktizierten Kryonik ist daher der gegenteilige: Die Kryonik versucht den Nachweis zu führen, dass eine Wiederbelebung möglich ist. Die praktizierten Verfahren sind zum aktuellen Zeitpunkt natürlich noch nicht reversibel, aber sollen dem so nah wie möglich kommen. In Anlehnung an den Hippokratischen Eid könnte das Motto lauten: Verursache so wenig Schaden wie möglich." Denn wir haben keine Ahnung, wie schwer es ist, ein menschliches Gehirn zu rekonstruieren, und unter welchen Umständen dies überhaupt möglich ist. Auf jeden Fall dürfte klar sein, dass

a.) je weniger Schaden, desto höher die Wahrscheinlichkeit, dass eine Rekonstruktion möglich ist

b.) je weniger Schaden, desto früher kann die Person wiederbelebt werden

Wenn du dir Bilder zur Vitrifikation anschaust, z.B. in der Alcor Library, dann siehst du, dass die Vitrifikation die Organe deutlich besser erhält.

Damit ist für mich Vitrifikation das Verfahren der Wahl. Es ist nicht nachgewiesen, dass nicht auch weniger für eine Wiederbelebung reicht (und natürlich reicht möglicherweise noch nicht einmal die Vitrifikation aktueller Prägung!). Aber wir wissen es einfach nicht und daher lohnt es sich m.E. nicht, dieses Risiko einzugehen.

Viele Grüße,

Torsten

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 03.03.2012 – 18:16 Uhr 
Tom

Gast

Für mich als religiöser Mensch steht sogar fest, dass eine Superintelligenz das komplette Universum rückwärtsrechnen wird. Religion und Kryonik schließen sich nicht aus. Wenn das vor dem "Weltuntergang" aber doch noch Quantenwissenschaftler auf der Erde gelingen würde, stellen sich ganz andere (datenschutzrechtliche) Fragen ;) - deshalb lieber einfrieren lassen und vorher weiterleben.

Die Vitrifikation ist ohne Frage die derzeit beste Methode und die Entwicklung bleibt nicht stehen. Es gibt interessante Entwicklungen der kristallfreien Gefrierung z.B. unter Ausnutzung anderer Modifikationen von Eis: http://archiv.pressestelle.tu-berlin.de/pi/2006/pi210.htm oder das CAS (Cell allive Sysstem) von ABI: http://www.wittys-berlin.de/31-0-CAS-freezer.html

Es tut mir nur in der Seele Leid, dass diese Technologien (auch die Vitrifikation) nur sehr wenigen Menschen etwas bringen. Die handvoll Menschen die derzeit eingefroren werden sind doch gar nichts gegen die Anzahl an Leuten deren Gehirne in der Erde vergammeln :-( . Wenn ihr euch zwischen Verbrennen und dem Gefrierfach entscheiden müsstet - ihr würdet sicher auch das Gefrierfach (auch ohne Vitrifikation) nehmen.

Noch eine Frage zur Vitrifikation: lassen sich Zellschutz- und Frostschutzmittel auch noch nach stundenlangem Kreislaufstillstand injizieren oder sind die Adern und Kapillargefäße im Gehirn durch Blutgerinnung zu "verstopft" dafür?

Zitieren
 Betreff: Re: Re: Informationsverlust durch Kris... 03.03.2012 – 22:47 Uhr 
Marcus Beyer

Das kommt u.a. darauf an, ob Antikoagulantien gegeben wurden – ist wohl oftmals bereits premortem möglich – und bei welcher Temperatur der Körper lagert. Kennt jemand hier ein paar Zahlen?


[Tom 03.03.2012 – 18:16 Uhr]:

Noch eine Frage zur Vitrifikation: lassen sich Zellschutz- und Frostschutzmittel auch noch nach stundenlangem Kreislaufstillstand injizieren oder sind die Adern und Kapillargefäße im Gehirn durch Blutgerinnung zu "verstopft" dafür?

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 11.06.2012 – 17:31 Uhr 
Perry Rhodan

Gast

 

 

Zitat: „Jedes Wissen und Können beruht auf dem Zusammenspiel vieler Areale des Gehirns.“ Zitat Ende, Quelle: http://www2.uni-wuppertal.de/FB4/anglistik/multhaup/brain_language_learning/html/brain_macrostructures/3_hirnareale_hirnfunktionen_txt.html

Das Zusammenspiel der Areale funktioniert über die „Verdrahtungen“ … die Synapsen. Werden diese Verbindungen und die dazugehörigen  Neuronen durch Frostschäden großflächig „zerbröselt“, kann niemand mehr die richtige Kombination zusammensetzen. Weil das leider keine unterschiedlich bunten Käbelchen und dazugehörigen gekennzeichneten Murmelchen sind. Genau so wenig mathematisch „hochrechnen“, so meine Überlegungen. 

Es muss schnell abgekühlt werden (Vitrifiaktion), damit das Wasser schlagartig „verglast“ und keine Zeit hat sich zu dehnen. Ähnlich wie plötzlicher Frost die Pflanzensäfte von Pflanzensorten „sprengt“, welche kein natürliches Frostschutzmittel haben oder auch Eis Felsen zerlegt.

Das Dehnen ist letztendlich Kristallisation!? Was mir noch unklar ist, für was braucht man dann noch das Frostschutzmittel, welches derzeit auch noch giftig ist?
Welcher Kyonikdienstleister kann derzeit den ganzen Körper oder zumindest das Gehirn vollständig vitrifizieren?

Best greetings P.R

 

 

 

 

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 11.06.2012 – 20:59 Uhr 
Ρhіlір Ј. Frу

Dazu haben Kryoniker eine geteilte Meinung. Ich persönlich denke dass die entsprechenden Informationen im Wesentlichen auch noch vorhanden sind, wenn ein 'straight freeze' (d.h. Einfrieren ohne Frostschutzmittel) durchgeführt wurde. Auch wenn die Zellen selbst teilweise ihre Struktur verloren haben und selbst wenn das Gewebe bereits teilweise zersetzt ist (z.B. weil die kryonische Behandlung nicht sofort nach dem Tod bereitsteht).

Kein Neuron gleicht einem anderen. Es ist quasi als wenn jede einzelne Zelle ihren eigenen Fingerabdruck hat und in bestimmter Weise mit dem Nachbargewebe verbunden ist. Und das Gehirn 'explodiert' ja nicht, d.h. es fliegt nicht alles wild durcheinander. Die Moleküle lösen sich nicht in Luft auf wenn sie sich zersetzen. Sondern im Wesentlichen bleibt alles in gewisser Weise an seinem Platz (bzw. verschiebt sich um ein paar Mikrometer). Auch die Struktur der Eismatrix, Aufbau, Orientierung und Wachstumsrichtung der Kristalle beinhalten wichtige Informationen für die Rekonstruktion des Gewebes.

Klar ist, dass ein derart zerstörtes Gewebe nicht mit einfachen technischen Verfahren rekonstruiert werden kann. Mit 'einfach' meine ich einfache chemische Substanzen oder physikalisch/technische Vefahren wie sie heutzutage gebräuchlich sind. Vielmehr muss das gesamte zerstörte Gewebe auf mikroskopische Ebene analysiert und in sich selbst oder in einem anderen Substrat wiederhergestellt werden. Nach heutiger Vorstellung bräuchte man dafür eine sehr fortgeschrittene Form der Nanotechnologie, extrem leistungsfähige Rechner und ein vollständiges Verständnis des gesamten Menschen auf Sub-Zelluarer Ebene.

Es gibt keinen wissenschaftlichen Beweis, dass die Information beim oben beschriebenen Verfahren prinzipiell irreversibel zerstört wird.

Nichtsdestotrotz halte auch ich es für besser, dass so wenige Schäden angerichtet werden sollten wie möglich.

'Frostschutzmittel' bzw. Vitrifizierungsmittel braucht man, weil man ein so massives Objekt wie einen Menschen nicht in Bruchteilen einer Sekunde gefrieren kann. Das klappt nur mit kleinen Organismen oder einzelnen Zellen.

Alcor und CI können das Gehirn sehr gut vitrifizieren. Die Lösungen sind für das Gehirngewebe optimiert. Die übrigen Organe werden allerdings noch mehr oder weniger stark geschädigt. Man geht davon aus, dass man andere Gewebe in der fernen Zukunft 'relativ leicht' (im Verhältnis zum Gehirn) wiederherstellen kann.

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 12.06.2012 – 11:07 Uhr 
Marcus Beyer

Der Begriff „Frostschutzmittel“ steht hier etwas flapsig für Kryoprotektiva und meint beispielsweise Vitrifikationslösungen. Bevor man vitrifiziert hat, gab es halt andere „Frostschutzmittel“, beispielsweise Glycerol. Alle bekannten sind toxisch, manche mehr, andere weniger. Die DGAB fördert übrigens Forschung auf dem Gebiet (etwa aktuell ein Projekt an der Universität Liverpool).

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 13.06.2012 – 18:42 Uhr 
Perry Rhodan

Gast

Zitat: „Atlas mit allen Schaltplänen

Mit dem Diffusions-MRT können die Forscher im lebenden Gehirn noch Nervenfasern von etwa zwei Millimeter Durchmesser erkennen. Das entspricht einem Bündel von rund 10 000 Neuronen. Etwa zehn Minuten muss ein Proband dafür still in der Tomographen-Röhre liegen. Gehirne von Toten können die Forscher noch intensiver scannen – bis zu 24 Stunden lang – und sehen so noch 0,3 Millimeter dicke Fasern. Andere Wissenschaftler wollen noch weiter ind Detail gehen, in den Millionstel-Millimeter-Bereich, allen voran Winfried Denk vom Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg und Jeff Lichtman von der Harvard University in Cambridge, Massachusetts. Die beiden Professoren wollen nicht nur erkennen, welche Nervenstränge von welcher Gehirnregion in welche anderen Regionen verlaufen, sondern sogar, wie jede einzelne Nervenzelle mit den anderen Neuronen verschaltet ist. Geplant ist ein Atlas des Gehirns, in dem jeder Forscher die für seine Fragestellung wichtigen Nervenschaltpläne findet. Eine Mammutaufgabe, denn das menschliche Gehirn besteht aus etwa 100 Milliarden Nervenzellen mit insgesamt rund 100 Billionen Synapsen. “ Zitat Ende, Quelle: http://www.bild-der-wissenschaft.de/bdw/bdwlive/heftarchiv/index2.php?object_id=32005521

Seid Ihr auch der Meinung, dass es sinnvoll wäre, dass jeder „kurz“ vor der Kryonisation, solch eine Landkarte seines persönlichen Gehirns erstellen lassen sollte? Das mit der zu der Zeit besten Technologie. Sollte man gekühlt scannen können, hält man auch definitiv still dafür, weil man bereits verstorben ist …

Best greetings P.R.

Zitieren
 Betreff: Re: Informationsverlust durch Kristalli... 17.06.2012 – 09:51 Uhr 
Torsten Nahm

Hallo P.R.,

grundsätzlich kann jede zusätzliche Information über einen Kryonik-Patienten sinnvoll sein, um die Chancen auf eine Wiederbelebung zu erhöhen. Das in dem Presse-Artikel vorgeschlagenen Verfahren ist aber sehr aufwändig und teuer. Es liefert zudem nur bestimmte (und im Verhältnis zur Mikrostruktur des Hirns immer noch sehr grobe) anatomische Informationen. Es ist unbekannt, inwieweit gerade diese Informationen nützlich für eine Wiederbelebung sein könnten.

Aus praktischen Gesichtspunkten scheint mir das o.a. Verfahren also für den kryonischen Einsatz noch nicht lohnend. Das kann sich aber durchaus verändern, wenn sich die Technik weiterentwickelt!

Viele Grüße,

Torsten

Zitieren
Antworten