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未来人类的头部移植有可能吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-12-21 08:54:28

不,人类头部移植是不可能的,而且在可预见的未来也不可能。除非人们希望头部能够真正控制支撑它的身体。

在扫描电子显微镜下单个脊髓神经束的横切面。几个这样的神经束组成了一条神经的关键部分。上面看到的每个圆形都是髓鞘(想想电缆绝缘)包裹着神经元轴突(想想电缆),起源于中枢神经系统的某个地方,瞄准特定的感觉或运动(肌肉)目标。举个例子,上面的神经束可能是控制我们左手某一部分运动的神经束,它也可以包含许多传递信息到脊髓最终大脑的感觉轴。哪个是哪个?通常,运动神经元和感觉神经元是很容易识别的,但在这一点上,它们的长度是无法区分的——因为向下的神经元轴突的横截面看起来与向上的神经元轴突的横截面完全一样。

作为对比,这是一根典型的深海电缆的横截面,用于在大陆之间传输语音和数据。请注意,与单个脊髓神经束相比,它在结构上的复杂程度要低得多:

未来人类的头部移植有可能吗

也要记住,上面提到的神经轴突只有在它们的纤维离开脊髓后才会被组织成神经束(每一个都遵循在胚胎发生过程中完成的非常特定的寻径)。脊髓总共包含了数百万个这样的上升和下降的轴突,它们在脊髓中只是大致地组织起来。

此外,没有一种光学显微镜能达到这样的放大倍数,因此需要一种电子显微镜。在电子显微镜下观察任何组织样本都意味着组织已经死亡,它的微观形状印在一层薄薄的金属(通常是银)上,原始组织的所有痕迹在将模具单独移到电子束下之前都已溶解。准备标本的过程通常需要几个小时,如果不是几天,完成。换句话说,这样的图像是不可能在手术室中产生的。而且,即使这是可能的,这也无关紧要,因为无论是人类还是外科机器人都无法在这种规模下进行手术。

最好的神经外科医生能做的今天,为了切断脊髓的两端连接,将试图确定切断了部分的主要区域,瞎猜的位置包含神经轴突(忽视他们一样有效),简单地把两块在一起。他们希望,通过某种奇迹,产生髓磷脂并在周围神经系统中进行神经元修复的雪旺氏细胞,会试图将对立的轴突密封在一起——即使它们不匹配、不相容,并且缺乏引导它们再生的目标生长信号。

如果这种不匹配的连接能够正常工作,那些遭受脊髓损伤的人在很久以前就能恢复身体功能了——而重新连接同一根脊髓的两个切断的末端将是一项容易得多的任务。我们都知道,不幸的是,情况并非如此,脊髓损伤还无法修复。

脊髓比汽车复杂数百万倍,但为了说明这一点,想象一下把一辆汽车锯成两半,然后简单地推在一起,然后…把两半车从外部粘在一起。那辆车能再开的几率有多大?这是我们无法修复脊髓损伤的一个粗略的估计。

未来人类的头部移植有可能吗

现在,如果你把不同的车分成两半呢?因为那只是那个臭名昭著的意大利医生所声称的头部移植的一个简化的近似。在尸体上尝试后宣布它是“成功”,就像把一半丰田和一半别克汽车的管道敲在一起,然后声称你的尝试是成功的——而从来没有费心打开你的装置!

现在,连接大动脉,重新连接脊柱段和它们的韧带,缝合肌肉和皮肤都不是很困难。一段时间以来,为头部组织提供氧气、营养和血液循环一直是一项危险而又常规的手术。这就是为什么自1959年以来,人们可以给动物附加第二个头部:然而,这只是因为最初的头部还在那里,是控制身体的头。

然而,不可逾越的障碍仍然是如何与数以百万计的脊神经轴突建立正确的连接——这些轴突在数量上都无法匹配,更不用说形状、大小和位置了——以便让头部能够感知并控制新的身体。

一些读者建议使用纳米技术,我认为它需要得到解决,即使它目前只是科幻小说。因此,即使在30或50年后,纳米技术的应用,仍将面临许多苛刻的要求:纳米机器人必须能够识别和绘制不同的神经元轴突,将他们的发现传达给中央处理单元或彼此进行集体(蜂群)处理,然后抓取并移动匹配的轴突,以试图将它们密封在一起。要解决的问题是如何填补远程匹配之间的差距,以及如何对轴突进行分类,甚至决定如何处理多余的部分。没有两个人是完全匹配的,即使是同卵双胞胎也不例外——这可能只是我们的问题之一。

例如,在另一端会有多余的热量的问题。让分子纳米机器人四处移动,获取视觉读数,发送、接收和处理信息,然后推拉细胞的附件,然后把它们拼接在一起或与它们整合在一起,这需要能量——而热力学是一个非常无情的专家。人类细胞的耐受温度范围很窄。冷却系统太多,纳米机器人就会停止工作;如果温度过高,我们试图连接的细胞就会被损坏,无法恢复。
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