Nella foto: un cryostat della Alcor.
Crionica-ibernazione: la lista della Società Italiana per la Crionica. Notizie, segnalazioni, commenti e discussioni crioniche.
Contatti &
Contatti per la stampa
Organizzazioni crioniche:
Alcor: l'organizzazione crionica con il più alto numero di iscritti e di "pazienti".
Cryonics Institute: la creazione di Robert Ettinger, il "padre" della crionica.
CryoRus: nata nel 2006 in Russia offre sospensioni crioniche in Russia ed Europa.
Suspended Animation: offre servizi di stand-by a coloro iscritti ad organizzazioni crioniche
Reti di supporto europee:
Cryonics Europe: rete di supporto europea per iscritti ad organizzazioni crioniche (Gran Bretagna).
Alcor UK: la rete di supporto inglese/europea per gli iscritti alla Alcor.
Albin & Son: agenzia di pompe funebri inglese che offre servizi crionici in Europa.
Spagna: Instituto de Criónica
Belgio: Cryonics Belgium
Danimarca: Danish Cryonics Support Group
Vari:
Cryonet: mailing list storica della crionica.
Cryonics Society: organizzazione non-profit dedicata a promuovere l'idea della crionica.
21st Century Medicine: sviluppa tecnologie e materiali per la criopreservazione
Immortali (2007): Cortometraggio sulla crionica (con trailer on-line)
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La riparazione a livello molecolare del cervello |
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3333 Coyote Hill Road |
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Palo Alto, CA 94304 |
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Questo articolo è stato pubblicato in due parti nella rivista Cryonics,Vol. 15 No 1 & 2, di Gennaio e Aprile del 1994. Cryonics è una pubblicazione della Alcor Life Extension Foundation, Scottsdale AZ, info@alcor.org, telefono: +1 800-367-2228. L'URL per la versione originale di questo articolo è: http://www.merkle.com/cryo/techFeas.html. Una versione breve di questo articolo, intitolata "The Technical Feasibility of Cryonics" è apparso in Medical Hypotheses Vol. 39, 1992; 6-16. |
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CONTENUTI |
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ABSTRACT |
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INTRODUZIONE |
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NANOTECNOLOGIA |
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DESCRIVERE IL CERVELLO A LIVELLO MOLECOLARE |
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CRITERI DI MORTE |
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DANNO DA CONGELAMENTO |
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FERITE ISCHEMICHE E DA PRESOSPENSIONE |
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MEMORIA |
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PANORAMICA TECNICA |
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IL PROCESSO DI RIPARAZIONE |
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ALTERNATIVE ALLA RIPARAZIONE |
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GUARIGIONE |
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CONCLUSIONI |
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APPENDICE |
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RICONOSCIMENTI |
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RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI |
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NOTE |
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ABSTRACT |
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La sospensione crionica è un metodo per stabilizzare le condizioni dei malati terminali, così che possano avere accesso alle strutture mediche che saranno disponibili nel tardo 21° o 22° secolo. Il fatto che le condizioni di una persona conservata alla temperatura dell'azoto liquido siano stabili non è controverso, ma il processo di sospensione crionica infligge una quantità di danno tale da non poter essere riparato dalla tecnologia medica corrente. Il fatto che non sia possibile riparare i danni dovuti alla sospensione crionica con i metodi oggi disponibili, non significa che ciò non possa essere possibile in futuro, proprio come l'impossibilità di costruire un computer nel 1890 non implicava che tali macchine non sarebbero mai state costruite. Questo articolo prende in considerazione i limiti raggiungibili dalla scienza medica (in base alle nostre conoscenze attuali delle leggi della chimica e della fisica) e il genere di danno causato dai metodi attuali di sospensione crionica. L'articolo prende poi in considerazione quali metodi saranno verosimilmente disponibili in futuro per riparare questo tipo di danno. |
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INTRODUZIONE |
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I tessuti conservati nell'azoto liquido possono conservarsi per secoli senza deterioramento [nota 1]. Questo semplice fatto fornisce una imperfetta macchina del tempo che ci può trasportare, quasi senza cambiamento, dal presente al futuro: dobbiamo solo refrigerarci nell'azoto liquido [al momento della morte - NdT]. Se il danno da sospensione crionica potrà un giorno essere curato, sarà allora come intraprendere una specie di viaggio nel tempo fino ad un'era in cui la cura per la malattia che ci ha uccisi sia disponibile. Sebbene questa prospettiva non sia attraente per chi sia sano, essa potrebbe però essere più attraente per i malati terminali, le cui opzioni sono molto più limitate. Lungi dall'essere una fantasia oziosa, questa opzione è disponibile per chiunque la voglia. Proposta seriamente per la prima volta nel 1960 da Ettinger [80] siamo ora arrivati ad avere tre organizzazioni, negli Stati Uniti, che forniscono servizi di sospensione crionica. |
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La domanda più importante che dobbiamo porci nel valutare questa opzione è la sua fattibilità tecnica: funzionerà o no? |
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Non è facile respingere la crionica se consideriamo il progresso della scienza negli ultimi secoli. La struttura del DNA era sconosciuta prima del 1953; la natura chimica (piuttosto che "vitalistica") degli esseri viventi non era conosciuta fino all'inizio del 20° secolo; la generazione spontanea non fu messa da parte fino al 1864 da Luis Pasteur, che dimostrò che nessun organismo emerge da un substrato sterilizzato con il calore e tenuto sigillato all'interno di un contenitore; i Principi di Sir Isaac Newton stabilirono le leggi del moto nel 1687, solo 300 anni fa. Se accettiamo che nei prossimi secoli assisteremo a sviluppi della stessa magnitudine, è difficile sostenere che la riparazione di tessuti congelati sia intrinsicamente e per sempre al di là delle nostre capacità. |
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Una certa esitazione nel respingere la crionica non è però una chiara dichiarazione di sostegno e lascia spazio a considerevoli dubbi sulla domanda principale. Forse un esame più stringente di come le tecnologie future potrebbero essere applicate alla riparazione di tessuti congelati, ci permetterà di trarre delle conclusioni più valide - in una direzione o nell'altra. Alla fine, la crionica o (a) funzionerà, oppure (b) fallirà. Chiaramente, sarebbe utile sapere in anticipo quale di questi due avvenimenti aspettarsi! Se possiamo escludere che sia fattibile, allora non c'è bisogno di sprecare altro tempo su questo argomento. Se invece la fattibilità tecnica della crionica apparisse probabile, allora una serie di problemi di carattere non tecnico dovrebbero essere risolti per garantire una buona probabilità di successo. |
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Il lettore interessato ad una introduzione generica alla crionica viene rimandato ad altre fonti [23, 24, 80]. Qui, ci soffermeremo specificamente sulla fattibilità tecnica. |
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Mentre molti tessuti isolati (e alcuni organi particolarmente resistenti) sono stati portati con successo alla temperatura dell'azoto liquido e successivamente riscaldati [59], ulteriori passi avanti si sono rivelati più difficili. Sebbene non ci sia nessuna particolare ragione per credere che una cura per il danno da congelamento violi una qualsiasi legge fisica (o che sia chiaramente irrealizzabile), è probabile che il danno causato dalla sospensione crionica sia superiore alle capacità di recupero ed auto-riparazione del tessuto stesso. Questo non implica che il danno non possa essere riparato, ma solo che una parte significativa del processo di riparazione deve essere fornita da una fonte esterna. Nel decidere se fornire questa riparazione dall'esterno sia (o no) fattibile in futuro, dobbiamo tenere in mente che tali tecniche di riparazione possono avvantaggiarsi enormemente dei progressi scientifici che saranno fatti nei prossimi secoli. La previsione delle capacità delle tecnologie future è quindi una componente fondamentale nel determinare la fattibilità della crionica. Tale previsione dovrebbe essere possibile, dato che le leggi della fisica e della chimica sono ben comprese e ben definite, così come la loro applicazione alle strutture biologiche. Se la riparazione di tessuti congelati sarà (o non sarà) provata possibile entro la struttura definita da queste leggi è una domanda a cui dovremmo essere in grado di rispondere basandoci su quelle che sono le nostre conoscenze attuali. |
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La ricerca corrente (delineata sotto) supporta l'idea che eventualmente saremo in grado di esaminare e manipolare la materia una molecola alla volta e persino atomo per atomo. Tali capacità tecniche hanno chiare implicazioni per il genere di danno che può (o non può) essere riparato. Le più potenti capacità di riparazione possibili, possono essere definite con precisione. La domanda a cui desideriamo rispondere è concettualmente semplice: sarà possibile riparare tessuti congelati utilizzando i metodi più avanzati che è probabile siano sviluppati a lungo termine? (cioè nel corso di un periodo che potrebbe persino essere di qualche secolo?) [nota 2] Eigler e Schweizer [49] hanno già sviluppato la capacità "...di fabbricare rudimentali strutture, da noi stessi progettate, atomo per atomo." Eigler disse [129], "...quando io sarò pronto per il cimitero, dovrebbe essere possibile immagazzinare abbastanza informazioni sulla mia esatta composizione fisica che un giorno sarà possibile riassemblarmi, atomo per atomo." |
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La capacità di manipolare strutture con precisione atomica e a basso costo viene spesso chiamata nanotecnologia (a volte chiamata ingegneria molecolare, manifattura molecolare o nanotecnologia molecolare, etc.). Esiste un ampio consenso che tali capacità saranno infine sviluppate [1, 2, 3, 4, 7, 8, 10, 19, 41, 47, 49, 83, 84, 85, 106, 107, 108, 116, 117, 118, 119, 121, 122] sebbene non sia ancora chiaro esattamente quanti anni saranno necessari. I lunghi tempi di immagazzinamento resi possibili dalla crionica, fanno si che ciò non sia un problema fondamentale. Tale sviluppo, quand'unque arrivasse durante i prossimi secoli, sarebbe sufficiente a salvare le vite di coloro sospesi con l'attuale tecnologia. |
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In questo articolo, daremo una breve introduzione alla nanotecnologia e quindi chiariremo i problemi tecnici connessi nell'applicarla nel modo concettualmente più semplice ed efficace alla riparazione dei tessuti congelati. |
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NANOTECNOLOGIA |
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Questo concetto sta ricevendo una crescente attenzione dalla comunità della ricerca scientifica. Ci sono state due conferenze internazionali completamente dedicate alla manifattura molecolare [83, 84, 116, 121] [questo è stato scritto alcuni anni fa. Il Foresight Institute ha continuato a sponsorizzare questa serie di conferenze, vedi: http://www.foresight.org/Conferences/ -NdT] oltre a numerose conferenze dedicate ad argomenti correlati. Science [47, pag.26] disse "L'abilità di progettare e produrre dispositivi con dimensioni che sono solo di decine o centinaia di atomi, promette ricche ricompense in elettronica, catalisi e materiali. Le ricompense scientifiche dovrebbero crescere in proporzione a quanto i ricercatori si avvicinano al livello di controllo finale: assemblare la materia un atomo alla volta." "Entro il decennio, è probabile che [John] Foster [della IBM, in Almaden], o qualche altro scienziato, impari a mettere insieme atomi e molecole uno per volta usando l'STM [Scanning Tunnel Microscope]." |
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Eigler and Schweizer [49] dell'IBM, riportarono "...l'uso dell'STM a basse temperature (4 K) per posizionare singoli atomi di xeno su una superficie formata da un singolo cristallo di nichel con precisione atomica. Questa capacità ci ha permesso di creare delle rudimentali strutture, da noi stessi progettate, atomo per atomo. I processi da noi descritti sono applicabili, in principio, anche alle molecole. Considerando che il comportamento dei singoli atomi su superfici [riferimenti omessi] è simile a quello dei dispositivi, è evidente la possibilità di ottenere la massima miniaturizzazione di dispositivi." |
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J. A. Armstrong, Vice Presidente per la Scienza e la Tecnologia dell'IBM [106] disse "Credo che la nanoscienza e la nanotecnologia saranno centrali nella prossima era dell'età dell'informazione, e saranno tanto rivoluzionarie quanto la scienza e la tecnologia della scala del micron lo sono state dall'inizio degli anni '70... Avremo l'abilità di creare dispositivi elettronici e meccanici atomo per atomo, quando ciò sarà appropriato per il lavoro da svolgere." |
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Da un articolo del New York Times [107]: "Gli scienziati stanno iniziando ad ottenere l'abilità di manipolare la materia al livello dei suoi componenti di base - molecola per molecola e atomo per atomo." "Questa abilità, sebbene per ora piuttosto grezza, potrebbe un giorno permettere la costruzione di circuiti elettronici e macchinari di dimensioni oggi inimmaginabili, producendo, per esempio, un supercomputer invisibile a occhio nudo. Alcuni futurologi immaginano anche di costruire minuscoli robot che possano passare attraverso il corpo eseguendo interventi chirurgici sulle cellule danneggiate." |
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Drexler [1,10,19,41, 85] ha proposto l'assemblatore, un piccolo dispositivo che assomiglia ad un robot industriale, dotato dell'abilità di trattenere e posizionare composti reattivi in modo di controllare il punto preciso in cui una reazione chimica avviene. Questo approccio generico dovrebbe permettere la costruzione, con precisione atomica, di oggetti di grandi dimensioni attraverso una sequenza di reazioni chimiche controllate. |
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La migliore presentazione degli aspetti tecnici della nanotecnologia è stata fornita da Drexler [ 85]. |
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Ribosomi |
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La plausibilità di questo approccio può essere illustrata con l'esempio dei ribosomi. I ribosomi producono tutte le proteine presenti negli esseri viventi del pianeta. Un ribosoma tipico è relativamente piccolo (poche migliaia di nanometri cubi) e può costruire praticamente ogni proteina attaccando uno all'altro vari amminoacidi (i mattoni con cui le proteine sono costruite) in una precisa sequenza lineare. Per far questo, il ribosoma ha un mezzo per afferrare uno specifico amminoacido (più precisamente, ha il modo di afferrare in modo selettivo un preciso pezzo di RNA transfer (tRNA), il quale è chimicamente legato ad uno specifico amminoacido da un enzima). Il ribosoma può, inoltre, afferrare il polipeptide in costruzione e far si che l'amminoacido specifico reagisca e sia legato all'estremità del polipeptide [14]. |
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Le istruzioni seguite dai i ribosomi nella costruzione delle proteine sono fornite dal mRNA (RNA messaggero). Questo è un polimero formato da quattro basi (adenina, citosina, guanina e uracile). Una sequenza che va dalle poche centinaia alle molte migliaia di basi codifica una specifica proteina: il ribosoma "legge" questo "nastro di controllo" in modo sequenziale e ne segue le istruzioni. |
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Assemblatori |
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In un modo analogo, un assemblatore costruirà una molecola con una struttura arbitraria seguendo una sequenza di istruzioni. L'assemblatore, però, permetterà il controllo completo sulla posizione tridimensionale e sull'orientamento del componente molecolare ( in modo analogo al singolo amminoacido) che viene aggiunto ad una complessa struttura molecolare tridimensionale (in modo analogo al peptide in crescita). Inoltre, l'assemblatore sarà capace di formare una serie di legami chimici diversi e non uno solo (il legame peptidico) come nel caso del ribosoma. |
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E' stato calcolato che un assemblatore non deve necessariamente essere di grandi dimensioni. Gli enzimi pesano "tipicamente" circa 10^5 amu (unità di massa atomica [nota 3]), mentre il ribosoma stesso pesa circa 3 x 10^6 amu [14]. Il più piccolo assemblatore possibile potrebbe essere più grande di un ribosoma di un fattore intorno al 10. Gli attuali progetti per un assemblatore sono leggermente più grandi: "braccia" cilindriche di circa 100 nanometri di lunghezza e 30 nanometri di diametro, giunture ruotanti per permettere un posizionamento arbitrario della punta del braccio e una accuratezza di posizionamento della punta che nel peggior caso sia fra 0.1 e 0.2 nanometri, anche in presenza di rumore termico [85]. Un blocco solido di diamante grande quanto un componente del genere, peserebbe solo sedici milioni di amu, di conseguenza, possiamo concludere con sicurezza che un braccio cavo di tali dimensioni peserebbe meno. Sei di tali braccia peserebbero meno di 10^8 amu. |
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Computer molecolari |
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L'assemblatore richiede una dettagliata sequenza di segnali di controllo, proprio come il ribosoma richiede mRNA per controllare le proprie azioni. Questi dettagliati segnali di controllo possono essere forniti da un computer. Un progetto realistico di computer molecolare è stato presentato da Drexler [2, 19, 85]. Questo progetto è di natura meccanica, e si basa su barre che si spostano bloccando o sbloccando altre barre come in una "serratura" [nota 4]. Il computer progettato avrebbe dimensioni di circa 5 nanometri cubi per "serratura" (ognuna all'incirca equivalente a una porta logica). Quadruplicando questa grandezza a 20 nanometri cubici (per fornire energia, interfacce e simili) e assumendo che avremo bisogno di un minimo di 10^4 "serrature" per fornire un minimo controllo risulta un volume di 2 x 10^5 nanometri cubi (0,0002 micron cubici) per la computazione. Un simile numero di gate è sufficiente a costruire un semplice computer per usi generici a 4 o 8 bit. Per esempio, il microprocessore 6502 a 8-bit può essere fatto implementando circa 10.000 gate (porte logiche - NdT), mentre un singolo processore ad 1 bit nella Connection Machine ne ha circa 3.000. Assumendo che ogni nanometro cubico sia occupato da 100 atomi di carbonio, questo computer di 2 x 10^5 nanometri cubi avrà una massa di circa 2 x 10^8 amu. |
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Un assemblatore potrebbe avere un kilobyte di RAM ad alta velocità (basata sulla logica a barre), (simile alla quantità utilizzata nei moderni computer su singolo chip) e 100 kilobyte di più lenta, ma più densa, memoria a "nastro" - questa memoria a nastro avrebbe una massa di 10^8 amu o meno (circa 10 atomi per bit - vedi sotto). Della massa ulteriore sarà necessaria per comunicazioni (invio e ricezione di segnali da altri computer) e energia. Inoltre, sarà probabilmente aggiunta una serie di punte intercambiabili (una specie di cassetta degli attrezzi) per le estremità delle braccia dell'assemblatore. Una volta montato, un piccolo assemblatore, con braccia, computer, "cassetta degli attrezzi", etc. non dovrebbe pesare più di 10^9 amu. |
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E. coli (un comune batterio) pesa circa 10^12 amu [14, page 123]. Quindi, un assemblatore dovrebbe essere molto più grande di un ribosoma, ma molto più piccolo di un batterio. |
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E' anche interessante comparare la struttura di un assemblatore di Drexler con quella di un dispositivo autoreplicante di Von Neumann's. "L'automa di costruzione universale" di Von Neumann's [45] comporta sia una macchina universale di Turing per il controllo delle funzioni e un "braccio costruente" per costruire l'"automa secondario". Il braccio costruente può essere posizionato su un piano bidimensionale e la "testa" all'estremità del braccio costruente viene usata per costruire la struttura desiderata. Nonostante il fatto che la costruzione di von Neumann fosse teoretica (essendo proiettata in un universo bidimensionale di automi cellulari), essa incorpora molti degli elementi critici che oggi possiamo osservare nell'assemblatore. |
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I chimici hanno avuto eccezionali successi nel sintetizzare una vasta gamma di composti con precisione atomica. I loro successi, però, sono di norma di piccole dimensioni (con l'eccezione dei vari polimeri). Sappiamo, quindi, che è possibile assemblare una ampia gamma di strutture atomicamente precise, formate da alcune centinaia di atomi. Si possono poi ottenere strutture atomicamente precise di dimensioni più grandi e con complesse forme tridimensionali, collegando una serie di piccole strutture atomicamente precise. Sebbene i chimici possano già scolpire piccoli gruppi di atomi, lo stesso non è oggi possibile per strutture di dimensioni maggiori. Una struttura di considerevole interesse economico e scientifico è il computer. L'abilità di costruire un computer con elementi logici atomicamente precisi e di dimensioni molecolari, posizionati in uno spazio tridimensionale con una precisa ed intricata struttura di interconnessioni, avrebbe conseguenze rivoluzionarie per l'industria dei computer. |
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Una struttura atomicamente precisa di grandi dimensioni, può essere considerata semplicemente una raccolta di piccoli oggetti atomicamente precisi che sono stati collegati. Per costruire una ampia gamma di oggetti di grandi dimensioni atomicamente precisi, servirà l'abilità di creare legami altamente specifici e posizionabili. Una varietà di tecniche altamente flessibili è stata considerata da Drexler [85]. Ci occuperemo ora di due di tali metodi per dare al lettore un'idea del tipo di metodi che alla fine saranno disponibili. |
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Presumiamo che il controllo posizionale sia possibile e che tutte le reazioni prendano luogo nel vuoto assoluto. L'uso del vuoto assoluto permette di utilizzare strutture intermedie altamente reattive, e.g., una varietà di radicali con uno o più legami liberi. Siccome i composti intermedi sono nel vuoto e la loro posizione è controllata (al contrario che nelle soluzioni, dove la posizione e l'orientamento di una molecola è ampiamente casuale), tali radicali non reagiranno con l'oggetto sbagliato per la semplice ragione che non verranno in contatto con tale oggetto. |
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E' difficile mantenere strutture biologiche nel vuoto assoluto a temperatura ambiente a causa del vapore acqueo e del vapore di altri composti leggeri. Abbassando a sufficienza la temperatura, comunque, è possibile ridurre la pressione di vapore ad un valore praticamente pari a zero. |
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La chimica condotta in soluzione offre meno possibilità di controllo durante la sintesi. Per esempio, composti altamente reattivi in soluzione reagiranno immediatamente con la soluzione stessa. Inoltre, l'assenza di controllo posizionale permette ai composti di reagire fra di loro in maniera casuale. Ogni composto reattivo reagirà casualmente con tutto quanto sia disponibile (incluso se stesso). La chimica condotta in soluzione richiede una selezione estremamente attenta dei composti utilizzati. Questi devono essere sufficientemente attivi da partecipare alle reazioni desiderate, ma anche sufficientemente inattivi da non partecipare alle reazioni collaterali non desiderate. La sintesi in queste condizioni è come mettere in una scatola le parti di una radio, scuotere il tutto e tirarne fuori una radio perfettamente montata. L'abilità dei chimici nel sintetizzare quello che desiderano in queste condizioni è incredibile. |
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Molte delle sintesi chimiche basate su soluzioni sono dedicate a prevenire reazioni non volute. Con la sintesi basata su assemblatori, tale prevenzione è fornita virtualmente gratis come sottoprodotto del controllo posizionale. |
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Per illustrare la sintesi posizionale nel vuoto in un modo più concreto, supponiamo di voler legare due composti, A e B. Come primo passo, possiamo utilizzare il controllo posizionale per estrarre un singolo atomo di idrogeno dal composto A. Per fare questo dobbiamo impiegare un radicale che abbia due regioni spazialmente distinte: una regione dovrebbe avere una alta affinità con l'idrogeno mentre l'altra regione potrebbe essere costruita su una struttura a "punta" più grande che sarebbe soggetta al controllo posizionale. Un semplice esempio sarebbe il radicale 1-propinile, che consiste in tre atomi di carbonio co-lineari e tre atomi di idrogeno legati al terzo atomo di carbonio alla estremità di "base". Il radicale di carbonio all'estremità radicale è legato da tre legami al carbonio di mezzo, che a sua volta è legato da un singolo legame al carbonio della base. In uno strumento di estrazione reale, il carbonio della base sarebbe legato ad altri atomi di carbonio in una più grande struttura diamondoide che fornirebbe il controllo posizionale, e la punta potrebbe essere ulteriormente stabilizzata da un "collare" che la circondi, formato da atomi non reattivi posti vicino alla base che limiterebbero il movimento laterale della punta reattiva. |
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L'affinità di questa struttura con l'idrogeno è abbastanza alta. Il propile (la stessa struttura, ma con un atomo di idrogeno legato al "radicale" carbonio) ha una energia di dissociazione del legame idrogeno-carbonio nelle vicinanze di 132 kcalorie per mole. Di conseguenza, un atomo di idrogeno preferirà essere legato allo strumento di estrazione 1-propinile rispetto a quasi qualsiasi altra struttura. Posizionando lo strumento di estrazione dell'idrogeno su uno specifico atomo di idrogeno in un composto A, possiamo eseguire una reazione di estrazione dell'idrogeno specifico di quel punto. Questo richiede un posizionamento di una accuratezza pari a circa la lunghezza di un legame (per prevenire l'estrazione di un idrogeno adiacente). L'analisi chimica quantica di questa reazione da parte di Musgrave et. al. [108] mostra che l'energia di attivazione di questa reazione è bassa e che per l'estrazione di idrogeno da una superficie di diamondoide idrogenato (111) (modellata dall'isobutano) la barriera è molto vicina allo zero. |
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Avendo estratto uno specifico atomo di idrogeno dal composto A, possiamo ripetere il processo per il composto B. Poi, possiamo unire il composto A e il composto B posizionando i due composti così che i due legami liberi siano adiacenti l'uno all'altro e permettendo loro di legarsi. |
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Questo illustra una reazione che usa un singolo radicale. Con il controllo posizionale, possiamo usare anche due radicali simultaneamente per ottenere uno specifico obiettivo. Supponiamo, per esempio, che due atomi, A1 e A2, che sono parte di una molecola più grande, siano legati l'uno all'altro. Posizionando i due radicali X1 e X2 vicino a A1 e A2 rispettivamente, si formerebbe una struttura di legami con una energia libera molto più bassa, cioè una struttura nella quale il legame A1-A2 è spezzato e due nuovi legami, A1-X1 e A2-X2, vengono formati. Dato che questa reazione implica la rottura di un legame e il formarsi di due legami (i.e., la reazione non produce un radicale ed è chimicamente stabile) il tipo di radicali usati non è critico. Spezzare un legame per formarne due è una reazione tipica in un'ampia varietà di casi. Quindi, il controllo posizionale di due radicali può essere usato per rompere singoli legami in una vasta gamma di casi. |
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Una serie di reazioni che coinvolgono una varietà di composti reattivi intermedi (i carbeni sono tra i più interessanti) sono forniti in [85], insieme ai risultati dei calcoli quantici iniziali e semi-empirici e alle prove sperimentali disponibili. |
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Un altro principio generale che può essere impiegato con la sintesi posizionale è l'uso controllato della pressione. L'energia di attivazione, normalmente fornita dall'energia termica nella chimica convenzionale, può anche essere fornita con mezzi meccanici. La pressione di 1,7 MegaBar è stata ottenuta sperimentalmente in sistemi macroscopici [30]. A livello molecolare, tale pressione corrisponde a forze che sono una considerevole frazione della forza richiesta per spezzare un legame chimico. Una morsa molecolare, fatta di materiale duro come il diamante con una cavità progettata con la stessa precisione del sito reattivo di un enzima, può fornire energia di attivazione attraverso l'applicazione estremamente precisa di pressione, in modo di causare una reazione altamente specifica tra due composti. |
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Ottenere la bassa energia di attivazione necessaria per le reazioni che coinvolgono radicali richiede poco sforzo, il che permette la produzione di un'ampia gamma di reazioni attraverso dispositivi molto più semplici (e.g., dispositivi che sono in grado di generare solo piccole forze). Una ulteriore analisi è fornita in [85]. |
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Secondo Feynman: "[La soluzione de]i problemi della chimica e della biologia può essere enormemente facilitata se la nostra abilità di fare e di vedere cosa stiamo facendo a livello atomico, viene sviluppata al massimo - uno sviluppo che io penso non possa essere evitato." Drexler ha fornito l'analisi sostantiva necessaria perchè questo obiettivo possa divenire realtà. Siamo vicini ad un'era nella quale saremo in grado di costruire virtualmente ogni struttura che non contraddica le leggi della fisica e della chimica, con precisione a livello del singolo atomo. Ciò comporta fondamentali implicazioni per le tecnologie e le capacità mediche del futuro. |
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Dispositivi di riparazione |
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Un dispositivo di riparazione è un assemblatore specializzato nella riparazione di tessuti in generale e tessuti congelati in particolare. Presumiamo che il dispositivo di riparazione abbia una massa compresa tra 10^9 e 10^10 amu (e.g., presumiamo che un dispositivo di riparazione possa essere 10 volte più complesso di un semplice assemblatore). In questo modo avremo un ampio margine per aumentare le capacità del dispositivo di riparazione, in caso fosse necessario. |
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Un singolo dispositivo di riparazione del genere non avrà, di per sé, la memoria sufficiente per immagazzinare il programma richiesto per eseguire tutte le riparazioni. Però, se connesso ad una rete (nello stesso modo in cui gli attuali computer sono connessi ad una rete locale) allora un singolo grande "file server" può fornire le informazioni necessarie per tutti i dispositivi nella rete. Il file server può essere dedicato ad immagazzinare informazioni, cioè tutto il software e i dati necessari al dispositivo di riparazione. Quasi l'intera massa del file server può essere dedicata a tale immagazzinamento. Esso può gestire molti dispositivi di riparazione e avere dimensioni di molte volte superiori a quelle di un singolo dispositivo di riparazione, senza che ciò aumenti di molto le dimensioni del sistema. La combinazione di questi vantaggi implica che il file server avrà un'ampia memoria per immagazzinare qualsiasi programma che possa essere richiesto durante il corso della riparazione. In modo simile, se altre risorse computazionali sono richieste, esse possono essere fornite da "grandi" server di calcolo posizionati nella rete. |
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Costo |
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Una conseguenza dell'esistenza stessa degli assemblatori è che essi sono poco costosi. Dato che un assemblatore può essere programmato per costruire quasi ogni struttura, esso può essere programmato in particolare per costruire un'altro assemblatore. Quindi, assemblatori che si autoriproducano dovrebbero essere realizzabili e di conseguenza il loro costo di produzione dovrebbe essere principalmente il costo dei materiali grezzi e dell'energia richiesti nella loro costruzione. Alla fine (dopo aver ammortizzato i costi di sviluppo, che saranno probabilmente alti), il prezzo degli assemblatori (e degli oggetti che questi costruiranno) non dovrebbe essere più alto del prezzo di altre strutture complesse prodotte da sistemi autoreplicanti. Una patata, per esempio, possiede una complessità progettuale incredibile che comprende decine di migliaia di geni e di proteine differenti, il tutto controllato da svariati megabit di informazione genetica… e costa molto meno di un dollaro per libbra. |
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DESCRIVERE IL CERVELLO A LIVELLO MOLECOLARE |
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In teoria, dobbiamo riparare solo il cervello congelato, perchè il cervello è la struttura del corpo più importante e critica. Riparare fedelmente il fegato (e ogni altro tessuto secondario) molecola per molecola (o forse atomo per atomo), non sembra offrire nessun vantaggio rispetto a tecniche più semplici, come la sostituzione. I calcoli e le discussioni che seguono sono quindi basate sulle dimensioni e composizione del cervello. Chiaramente, se sarà possibile riparare il tessuto cerebrale, i metodi impiegati potrebbero (se lo desiderassimo) essere facilmente applicati anche al resto del corpo. |
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Il cervello, come tutta la materia nel mondo intorno a noi, è fatto di atomi. E' il posizionamento spaziale di questi atomi che distingue un braccio da una gamba, la testa dal cuore e la malattia dalla salute. Questa visione del cervello è il fulcro del nostro ragionamento. Il problema, per metterla brutalmente, è che gli atomi di un cervello congelato sono nel posto sbagliato. Dobbiamo rimetterli al loro posto (forse con qualche piccola aggiunta o sottrazione, o con qualche semplice riposizionamento) se vogliamo restaurare le funzioni naturali di questo organo meraviglioso. |
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In teoria, il massimo livello di informazioni che potremmo ottenere su di un cervello ghiacciato sono le coordinate di ogni singolo atomo al suo interno (tuttavia concediamo che: nota 5). Questa conoscenza ci metterebbe nella migliore posizione possibile per determinare dove ogni singolo atomo dovrebbe essere. Questa conoscenza, combinata con una tecnologia che ci permetta di riposizionare la struttura atomica in quasi ogni modo permesso dalle leggi della fisica e della chimica, chiaramente ci permetterebbe di riportare la struttura congelata ad uno stato completamente sano e funzionale. |
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In breve, dobbiamo poter rispondere a tre domande: |
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Dove sono gli atomi? |
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Dove dovrebbero essere? |
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Come possiamo portali dalla loro posizione attuale a quella in cui dovrebbero essere? |
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Indipendentemente dagli specifici dettagli tecnici, qualsiasi metodo di resurrezione di una persona in sospensione crionica deve poter dare risposta a queste tre domande, anche solo implicitamente. Gli attuali sforzi per congelare e scongelare i tessuti (e.g., lavori sperimentali mirati a congelare e rivitalizzare lo sperma, i reni, etc.) rispondono a queste tre domande indirettamente ed in modo implicito. Alla fine, i progressi tecnologici dovrebbero permetterci di rispondere a queste domande in modo diretto ed esplicito. |
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Invece di considerare queste domande tutte insieme, considereremo prima un problema più semplice: come potremmo descrivere la posizione di ogni atomo se in qualche modo ottenessimo tale informazione? La risposta a questa domanda ci permetterà una migliore comprensione delle domande più difficili. |
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Altri studi che considerano l'informazione necessaria per descrivere un essere umano sono disponibili [127, 128]. |
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Quanti bit per descrivere un atomo |
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Ogni atomo ha una posizione che può essere rappresentata con tre coordinate: X, Y, e Z. Gli atomi sono, di norma, distanti qualche decina di nanometri l'uno dall'altro. Se potessimo registrare la posizione di ogni atomo con un errore di 0.01 nanometri, avremmo la sua posizione con sufficiente accuratezza a poter stabilire di quale elemento esso faccia parte, quali legami abbia formato e così via. Il cervello è circa 0,1 m di diametro, quindi 0,01 nanometri sono circa 1 parte su 10^10. Questo significa che dovremmo stabilire la posizione dell'atomo in ognuna delle tre coordinate menzionate, con una accuratezza di una parte su 10^10. Un numero di questa grandezza può essere rappresentato con circa 33 bit. Abbiamo quindi tre coordinate, X, Y, e Z, ognuna delle quali richiede 33 bit per essere rappresentata. La posizione di un atomo può dunque essere rappresentata da 99 bit. Un altro po' di bit sono necessari per memorizzare il tipo di atomo (se idrogeno, ossigeno, carbonio, etc.), portando il totale appena sopra i 100 bit [nota 5]. Quindi, se potessimo memorizzare 100 bit di informazione per ogni atomo del cervello, potremmo descrivere completamente la sua struttura in un modo esatto e sufficientemente preciso per i nostri scopi. (Dancoff e Quastler [128], usando uno schema di codifica migliore, sostengono che 24,5 bit per atomo sarebbero sufficienti). |
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Un dispositivo di memorizzazione con questa capacità sembra essere realizzabile. Citando Feynman [4]: "Supponiamo, per essere prudenti, che un bit di informazione richieda un piccolo cubo di 5 x 5 x 5 atomi - quindi 125 atomi." Questa è una stima molto prudente. Un filamento singolo di DNA immagazzina un singolo bit in circa 16 atomi (escludendo l'acqua in cui si trova). Sembra probabile che sarebbe possibile ridurre questa stima fino a solo pochi atomi [1]. Studi condotti presso la IBM [49] suggeriscono un ovvio metodo per codificare un singolo bit di informazione con la presenza o l'assenza di un singolo atomo (sebbene una qualche struttura di sostegno per l'atomo e qualche metodo per rilevarne la presenza o assenza saranno necessari, per cui potremmo aver bisogno di più di un atomo per bit in questo caso). Partendo dal cauto presupposto che le leggi della chimica richiedano 10 atomi per la memorizzazione di un singolo bit di informazione, notiamo che circa 1.000 atomi possono rappresentare 100 bit. In altre parole, la posizione di ogni atomo all'interno di una struttura congelata è (in un certo senso) già codificata nella struttura stessa, in un formato analogico. Se convertiamo questa codifica da analogica a digitale, aumentiamo lo spazio richiesto per immagazzinare le stesse informazioni. Questo significa che un atomo in uno spazio tridimensionale codifica la propria posizione nel valore analogico delle sue tre coordinate spaziali. Se convertiamo queste informazioni spaziali dal loro formato analogico ad un formato digitale, aumentiamo il numero di atomi necessari di circa 1.000 volte. La rappresentazione digitale della posizione di ogni atomo del cervello, richiederà un numero di atomi di circa 1.000 volte superiore a quello degli atomi del cervello. Questo significa che avremo anche bisogno di un volume circa 1.000 volte superiore. Il cervello ha un volume di poco superiore a un decimetro cubo, quindi servirebbe poco più di un metro cubo di materiale per codificare la posizione di ogni singolo atomo del cervello in un formato digitale adatto ad essere esaminato e modificato da un computer. |
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Sebbene una memoria simile sia notevole per gli standard attuali, la sua costruzione non violerebbe nessuna legge della chimica o della fisica. Sembra quindi che dovrebbe essere possibile immagazzinare una descrizione digitale di ogni singolo atomo del cervello in un dispositivo di memorizzazione che un giorno saremo in grado di costruire. |
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Quanti bit per descrivere una molecola |
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Una impresa del genere sarebbe notevole, ma è anche molto più di quanto sia necessario, dato che i chimici normalmente pensano agli atomi in gruppi, cioè le molecole. Per esempio, l'acqua è una molecola fatta di tre atomi: un ossigeno e due idrogeni. Se noi descriviamo ogni atomo separatamente, avremo bisogno di 100 bit per atomo, per un totale di 300 bit. Se però, viene data la posizione dell'atomo di ossigeno e l'orientamento della molecola, avremo bisogno di: 99 bit per localizzare l'atomo di ossigieno + 20 bit per descrivere la molecola ("acqua", in questo caso) e forse altri 30 bit per dare l'orientamento della molecola d'acqua (10 bit per ognuno dei tre assi di rotazione). Questo significa che possiamo immagazzinare la descrizione di una molecola di acqua in solo 150 bit, invece che nei 300 bit necessari per descrivere i tre atomi separatamente. (I 20 bit necessari per descrivere il tipo di molecola possono descrivere fino a 1.000.000 di molecole differenti - molte più di quelle presenti nel cervello). |
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Molecole più grandi permetteranno un risparmio di spazio ancora più grande. Una proteina intera potrebbe richiedere solo 150 bit, sebbene sia fatta di migliaia di atomi. La posizione canonica di ogni atomo in una molecola è implicita nel tipo di molecola di cui si tratta (e questa informazione occupa solo 20 bit). Una molecola di grandi dimensioni potrebbe adottare più di una configurazione, il che potrebbe farci erroneamente pensare che avremo bisogno di molti più bit. Va notato, però, che le macromolecole biologiche tipicamente assumono una configurazione preferita piuttosto che una casuale, ed è questa configurazione preferita che sarà descritta [nota 6]. |
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Possiamo fare anche di meglio: le molecole del cervello sono immagazzinate l'una vicina all'altra. Una volta descritta la posizione di una molecola, possiamo descrivere la posizione della molecola successiva sulla base della sua distanza dalla prima. Assumendo che due molecole adiacenti siano entro i 10 nanometri l'una dall'altra (una assunzione ragionevole), abbiamo allora bisogno di immagazzinare solo 10 bit di "delta X," 10 bit di "delta Y," e 10 bit di "delta Z" piuttosto che 33 bit di X, 33 bit di Y, e 33 bit di Z. Questo significa che una molecola può essere descritta con solo 10+10+10+20+30 o 80 bit. Possiamo comprimere ulteriormente questo valore usando altri stratagemmi (potremmo probabilmente raggiungere 50 bit o meno), ma il punto dovrebbe essere chiaro: siamo interessati alle molecole, e descrivere una molecola richiede molti meno bit che descrivere un atomo. |
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Abbiamo realmente bisogno di descrivere ogni molecola? |
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Un altro fatto sarà chiaro ad ogni biologo. Descrivere l'esatta posizione e orientamento di una molecola di emoglobina all'interno di un globulo rosso è completamente inutile. Ogni molecola di emoglobina rimbalza all'interno del globulo rosso in modo casuale e non ha importanza dove si trovi esattamente, né dove stia puntando con esattezza. Tutto quello di cui abbiamo bisogno è di poter dire: "E' in quel globulo rosso!" Lo stesso dicasi per ogni molecola che fluttui casualmente all'interno di un "compartimento cellulare": abbiamo solamente bisogno di sapere all'interno di quale tipo compartimento si trovi. Molte altre molecole, sebbene non si diffondano liberamente all'interno di un compartimento cellulare, possono diffondersi abbastanza liberamente all'interno di un'area di dimensioni significative. La descrizione della loro posizione può quindi essere compressa in modo adeguato. |
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Sebbene questo riduca in parte lo spazio di cui abbiamo bisogno, potremmo ottenere molto di più. Invece di descrivere le molecole, potremmo descrivere interi organelli sub-cellulari. Sembra eccessivo descrivere un mitocondrio descrivendo ogni singola molecola al suo interno. Potrebbe essere sufficiente memorizzare la posizione e forse le dimensioni del mitocondrio, dato che tutti i mitocondri eseguono la stessa funzione: la produzione di energia per la cellula. Sebbene esistano delle minori differenze tra mitocondri, queste differenze non hanno un'importanza significativa e potrebbero ragionevolmente essere ignorate. |
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Potremmo proseguire in questa direzione e descrivere una intera cellula solo con una descrizione generale della sua funzione: questa cellula nervosa ha una sinapsi di un certo tipo con quest'altra cellula, ha una certa forma, e così via. Potremmo anche descrivere gruppi di cellule in base alla loro funzione: questo gruppo di cellule nella retina esegue un potenziamento periferico, mentre quest'altro gruppo esegue un'altra funzione. Secondo Cherniak [115]: "Partendo dal comunemente accettato presupposto che la sinapsi sia il substrato necessario per la memoria e supponendo, molto approssimativamente, che (dato il "rumore" anatomico e fisiologico) ogni sinapsi codifichi un bit di informazione binaria e che siano disponibili un migliaio di sinapsi per neurone per questo scopo, otteniamo: 10^10 neuroni corticali x 10^3 sinapsi = 10^13 bit di informazioni arbitrarie (1,25 Terabytes) che potrebbero essere immagazzinati nella corteccia cerebrale." |
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Di quanti bit abbiamo realmente bisogno? |
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Potremmo proseguire all'infinito, seguendo questa logica, ma ad un certo punto sarà meglio fermarsi. Quale è la descrizione più compatta possibile che possa contenere tutte le informazioni essenziali? Sebbene molti dei dettagli minori della struttura neurale siano irrilevanti, la nostra memoria è chiaramente importante. Ogni metodo di descrizione del cervello umano che finisca con il far perdere la memoria a lungo termine si è chiaramente spinto troppo lontano. Quantitativamente, la preservazione delle nostre memorie a lungo termine potrebbe richiedere l'equivalente di appena 10^9 bit (poco più di 100 Megabyte) [37]. Possiamo quindi dire con una certa sicurezza che sarnno necessarie almeno altrettante informazioni per descrivere in modo adeguato il cervello di un individuo. Lo spazio tra questo limite inferiore e il limite superiore, cioè quello di una descrizione molecola per molecola, è piuttosto ampio e non è immediatamente chiaro dove, all'interno di questo spazio, si trovi la risposta giusta. Non tenterò di trovare una risposta a questa domanda. Suggerisco invece (prudentemente), che dovremo semplicemente adottare il limite superiore. |
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CRITERI DI MORTE |
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Morte: una permanente cessazione di tutte le funzioni vitali; la fine della vita. |
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Determinare quando "una permanente cessazione di tutte le funzioni vitali" sia avvenuta, non è facile. Storicamente, premature dichiarazioni di morte e successive sepolture di persone ancora vive sono stati un grosso problema. Nel settimo secolo, Celso scrisse "... Democrito, un uomo di ben meritata celebrità, ha dichiarto che, in realtà, non c'è nessuna sufficientemente certa caratteristica della morte su cui il medico possa basarsi."[87, page 166]. Montgomery, facendo rapporto sull'evacuazione del Cimitero di Fort Randall, dichiara che quasi il due percento dei cadaveri esumati erano stati sepolti vivi [87]. Molta gente nel diciannovesimo secolo, allarmata dalla frequenza dei casi di sepolture premature, richiese, come parte delle ultime cerimonie, che fossero praticate ferite o mutilazioni per assicurarsi che non si sarebbero svegliati ... e l'imbalsamazione ricevette un considerevole impeto a causa della paura di una sepoltura prematura. |
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Nuovi criteri |
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Gli attuali criteri di "morte" sono sufficienti ad assicurare che la ripresa spontanea all'obitorio sia un avvenimento raro. Un esame attento di tali criteri, però, rivela che si tratta semplicemente di un insieme codificato di sintomi che si sono dimostrati impervi alla cura, con le tecniche attuali. Storicamente, tali criteri derivano dal timore che il paziente si riprenda spontaneamente all'obitorio o in una cripta. Non c'è una struttura teoretica sottostante che li supporti, solo una continua accumulazione di procedure ad hoc supportate da evidenza empirica. Per quotare Robert Veach [15]: "Possiamo solo ottenere risultati insoddisfacenti. La maggior parte delle informazioni ottenibili non dimostrano che la persona in questione abbia irreversibilmente perso le proprie funzioni cerebrali. Esse dimostrano solo che i pazienti perdono rapidamente la funzione cardiaca o che non si "ristabiliscono." L'autopsia fornisce, probabilmente, le informazioni più convincenti. Ancora più convincente, comunque, è il fatto che nel corso degli anni non è mai stato documentato il caso di un paziente che abbia dimostrato i vari criteri di morte e che abbia poi recuperato le funzioni cerebrali. Sebbene questo non sia un argomento elegante, è una rassicurazione." |
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In breve, i criteri correnti sono adeguati a determinare quando l'attuale tecnologia medica fallirà di rianimare un paziente, ma non ci dicono nulla sulle capacità della tecnologia medica futura. |
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Ogni nuovo progresso medico ci obbliga ad un riesame dei criteri esistenti. I criteri usati oggi negli ospedali per determinare la "morte" sono profondamente differenti dai criteri usati 100 anni fa e sono certamente cambiati, anche se più sottilmente, anche nell'ultimo decennio [nota 7]. Sembra praticamente inevitabile che i criteri usati tra 200 anni differiranno profondamente dai criteri comunemente usati oggi. |
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Questi criteri di "morte" ed i loro continui aggiornamenti, fanno sorgere una domanda: esiste una definizione che resterà immutata nonostante il progresso tecnologico? Una definizione che ha una base teoretica solida e che non dipenda dalle tecnologie del momento? |
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La risposta emerge dalla confluenza di molte aree di ricerca, che includono la teoria dell'informazione, le neuroscienze, la fisica, la biochimica e la telematica, passando per la filosofia della mente e per i criteri, in continua evoluzione, che sono stati storicamente usati per definire la morte. Quando qualcuno ha sofferto di una perdita di memoria o di una funzione mentale, spesso diciamo che tale persona "non è più la stessa." Mano a mano che la perdita diventa più seria e tutte le funzioni mentali superiori vengono perse, iniziamo a usare termini come "stato vegetativo persistente". Sebbene spesso ci tratteniamo dal definire tale individuo "morto", tale esitazione non è normalmente dovuta al fatto che consideriamo il suo stato attuale come "vivo", ma perché abbiamo ancora una speranza che il paziente si riprenda, con memoria e personalità intatte. Da un punto di vista fisico, crediamo che ci sia la possibilità che le sue memorie e personalità siano ancora presenti all'interno della struttura fisica del cervello, sebbene il comportamento non fornisca una prova diretta di ciò. Se potessimo determinare in modo affidabile che la struttura fisica che codifica la memoria e la personalità sia stata distrutta, a quel punto abbandoneremmo la speranza e dichiareremmo la persona morta. |
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Il criterio di morte secondo la teoria dell'informazione |
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Chiaramente, se conoscessimo le coordinate di tutti i singoli atomi del cervello di una persona saremmo (almeno in principio) in grado di determinare con assoluta precisione se la memoria o la personalità siano state distrutte, nel senso della teoria dell'informazione, o se siano conservate ma non possano, per qualche ragione, essere espresse. Nel primo caso, ci sarebbero pochi motivi per avere speranza. Se tale distruzione non avesse invece avuto luogo, allora in principio sarebbe possibile per una tecnologia sufficientemente avanzata riportare le persone in uno stato di piena salute e di completa funzionalità con le loro memorie e personalità intatte. |
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Considerazioni simili a questa portano al criterio di morte secondo la teoria dell'informazione [nota 8]. Una persona è morta, secondo il criterio della teoria dell'informazione, se le sue memorie, personalità, speranze, sogni, etc. sono state distrutte nel senso della teoria dell'informazione. Questo significa che se le strutture del cervello che codificano la memoria e la personalità sono state danneggiate al punto che non sia possibile riportarle al corretto stato funzionale, allora la persona è morta. Se le strutture che codificano la memoria e la personalità sono invece sufficientemente intatte ed è possibile fare delle deduzioni sulla memoria e sulla personalità in esse codificate, allora il recupero di un appropriato stato funzionale è possibile, almeno in principio e la persona in questione non è morta. |
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Un semplice esempio dalla tecnologia del computer. Se un computer è pienamente funzionante allora la sua memoria e la sua "personalità" sono completamente intatte. Se questo cadesse da una finestra del settimo piano, esso cesserebbe di funzionare. Però, la sua memoria e la sua "personalità" sarebbero ancora presenti nelle tracce magnetizzate sul disco. Con uno sforzo sufficiente, potremmo riparare completamente il computer con la sua memoria e la sua "personalità" intatta [nota 9]. In modo simile, finché la struttura che codifica la memoria e la personalità di un essere umano non sono state irrimediabilmente "cancellate" (per usare il gergo dei computer) allora la ripresa di uno stato funzionale completo di memoria e personalità intatte è, in principio, possibile. In questo caso, ogni definizione di "morte", indipendentemente dalla tecnologia disponibile, dovrebbe concludere che tale persona non è morta, in quanto una tecnologia sufficientemente avanzata potrebbe riportare la persona in uno stato di completa salute. |
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L'altro lato della medaglia è che se le strutture che codificano memoria e personalità hanno subito un danno sufficiente a renderle irriconoscibili, allora la morte, secondo i criteri della teoria dell'informazione, è avvenuta. Un metodo efficace per assicurare tale distruzione è quello di bruciare tali strutture e di spargerne le ceneri. Questo metodo viene comunemente impiegato per distruggere i documenti classificati. Comunemente conosciuto come "cremazione" questo metodo viene usato anche sugli esseri umani ed è sufficiente ad assicurare che la morte sia avvenuta, anche secondo i criteri della teoria dell'informazione. |
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Approcci più esotici |
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Non è chiaro se la preservazione della vita richieda la riparazione fisica o anche la preservazione del cervello [11,12]. Sebbene il cervello sia fatto di neuroni, sinapsi, protoplasma, DNA e così via, la maggior parte dei moderni filosofi della coscienza vede questi dettagli come non più significativi del colore dei capelli o dello stile dell'abbigliamento. Eccone tre esempi. |
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Lo studioso di etica e prolifico autore Robert Veatch disse, in "Death, Dying, and the Biological Revolution", "Un 'cervello artificiale' non è possibile attualmente, ma un individuo che camminasse, pensasse e parlasse e che ne avesse uno, sarebbe certamente considerato un essere vivente."[15, pagina 23]. |
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Il noto filosofo della coscienza Paul Churchland disse, in "Matter and Consciousness": "Se le macchine arrivavassero a simulare tutte le nostre attività cognitive interne, fino al più piccolo dettaglio computazionale, negar loro lo status di persone reali sarebbe nient'altro che una nuova forma di razzismo." [12, pagina 120]. |
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Hans Moravec, rinomato studioso di robotica e direttore del Mobile Robot Lab alla Carnegie Mellon disse, "L'identità corporea presume che una persona sia definita dalla materia di cui un corpo umano è fatto. Solo mantenendo la continuità della materia del corpo noi possiamo conservare quell'individuo come persona. L'identità strutturale, al contrario, definisce l'essenza di una persona, me stesso, per esempio, come la struttura e i processi che avvengono nella mia testa e nel mio corpo, non dei macchinari che supportano questo processo. Se il processo viene preservato, io sono preservato. Il resto è solo gelatina." [50, page 117]. |
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Noi useremo un approccio prudente |
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La ricostruzione di una struttura esistente sarà molto più difficile della costruzione di un cervello artificiale (in particolare se la ricostruzione deve avvenire a livello molecolare). Ciò nonostante , esamineremo il problema tecnicamente più complesso della ricostruzione in quanto è generalmente più accettabile (la maggior parte delle persone considera l'idea di riportare il cervello in salute in un corpo sano un obiettivo desiderabile). Una gamma di obiettivi meno restrittivi (come descritto) sono possibili. Se dei criteri più ampi divenissero accettabili, i problemi tecnici diverrebbero meno complessi. Adottando deliberatamente una approccio così prudente, ci esponiamo alla critica che i metodi qui descritti si riveleranno probabilmente non necessari. Tecniche più semplici che riducano, anche se parzialmente, le limitazioni filosofiche che abbiamo imposto potrebbero essere adottati. In questo articolo eviteremo le possibilità più esotiche (senza, comunque, adottare una qualsiasi posizione sulla loro desiderabilità). |
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