Аляксандар Цярас: Ад зачацця да нараджэння - у выявах

Мне прапанавалі пасаду дацэнта медыцыны і загадчыка аддзела навуковай візуалізацыі ў Ельскім універсітэце на кафедры медыцыны. Мая праца заключалася ў напісанні шматлікіх алгарытмаў і кодаў для віртуальных аперацый, якія праводзіла НАСА падчас падрыхтоўкі астранаўтаў, якіх гатовілі працяглага касмічнага палёту, дзе яны маглі б знаходзіцца ў робатызаваных капсулах. Найбольш захапляючым у ходзе нашай працы было тое, што, пры дапамозе новых тэхналогій сканавання, мы бачылі рэчы, якія ніхто не бачыў раней -- рэчы, звязаныя не толькі з лячэннем захворвання, але і таксама з магчымасцю ўбачыць цела як нешта сапраўды надзвычайнае.

Я помню, калі мы першы раз глядзелі на калаген. Усё вашае цела, усё -- вашыя валасы, скура, косці, пазногці -- усё зроблена з калагену. Ён нібыта мае структуру каната, які закручваецца і переплятаецца вось так. І адзіным месцам, дзе калаген змяняе сваю структуру, з'яўляецца рагавіца вашага вока. У вашым воку ён набывае форму сятчаткі і таму становіцца празрыстым, у адрозненне ад непразрыстага. У такой выдатна арганізаванай структуры было цяжка не ўбачыць боскасці. І мы працягвалі назіраць гэта зноў, і зноў, і зноў у розных частках цела.

Аднойчы я меў магчымасць, звязаную з адным чалавекам, што працаваў над вельмі цікавай мікрамагнітна-рэзананснай візуалізацыяй з Нацыянальным інстытутам аховы здароўя. Тое, што мы намерваліся зрабіць, было сканаванне новага праекту па развіццю эмбрыёна ад зачацця да нараджэння з выкарыстаннем гэтых новых тэхналогій. Такім чынам, я напісаў алгарытмы, а ён забяспечыў апаратуру - Пол Латербуд - і затым атрымаў Нобелеўскую прэмію за вынаходжанне МРТ. А я атрымаў падаткі. І збіраюся паказаць вам узор працы "Ад зачацця да нараджэння"

Музыка

Тэкст відэа "Ад зачацця да нараджэння" Нязрэлая яйцаклетка Сперма Яйцаклетка асемянёна 24 гадзіны: першае дзяленне клетак дзіцяці Аплодненая яйцаклетка дзеліцца праз некалькі гадзін пасля зліцця... І дзеліцца нанова кожныя 12 ці 15 гадзін. Ранні эмбрыён Жаўток яшчэ корміць дзіця. 25 дзён: развіццё камеры сэрца 32 дні: развіваюцца рукі і кісці 36 дзён: пачатак прымітыўнага пазваночніка Гэтыя тыдні з'яўляюцца часам найхутчэйшага развіцця плода. Калі б плод працягваў расці з такой хуткасцю на працягу ўсіх дзевяці месяцаў, ён меў бы 1.5 тоны пасля нараджэння. 45 дзён Сэрца эмбрыёна б'ецца у два разы хутчэй за сэрца маці. 51 дзень 52 дні: развіваюцца сятчатка, нос і пальцы Пастаянныя рухі эмбрыёна ва ўлонні неабходныя для росту мышцаў і шкілета. 12 тыдняў: нявызначаны палавы орган хлопчык ці дзяўчынка - яшчэ вызначыцца 8 месяцаў Нараджэнне: этап выштурхоўвання Момант нараджэння

(Апладысменты)

Аляксандар Ціарас: Дзякуй. Але, як вы можаце пабачыць, калі вы насамрэы пачынаеце працаваць з гэтымі дадзенымі, гэта відовішчна. Мы працягвалі сканаваць больш і больш, працуючы над гэтым праектам, назіраючы за дзвюма простымі клеткамі, што мелі такую неверагодную структуру, якая магічным чынам стане вамі. І пакуль мы працягвалі працаваць з гэтымі звесткамі, гледзячы на маленькія часткі цела, гэтыя невялічкія кавалкі тканіны, як трафабласт сыходзіць з зародкавага пузырка і неспадзявана закопвае сябе ў сценку маткі, кажучы: "Я тут, каб застацца". Раптоўна пачынаецца размова з эстрагенамі, прагестэронамі, што кажуць: "Я тут, каб застацца, узгадуй мяне", будуючы гэты надзвычайны трохлінейны плод, які праз 44 дні стане нечым, што вы зможаце распазнаць, і затым праз дзевяць тыдняў ён будзе сапраўдным маленькім чалавекам. Цуд гэтых назіранняў: Адкуль у нас ёсць такі біялагічны механізм унутры нашага цела, што дазваляе бачыць гэта?

Я хачу паказаць вам нешта сапраўды ўнікальнае. Вось сэрца чалавека на 25-ым тыдні Гэта па сутнасці толькі дзве жылкі. Як гэта цуда-арыгамі, будуюцца клеткі, з хуткасцю адзін мільён клетак ў сякунду напрацягу чатырох тыдняў, яны нібыта складваюцца самі ў сабе. Праз пяць тыдняў, вы пачынаеце бачыць першыя перадсэрдзі і страўнічкі. Шэсць тыдняў, складкі, што пачынаюцца з сасочкаў унутры сэрца, здольныя закрыць кожны клапан сэрца, пакуль вы не атрымаеце развітае сэрца -- і асноўнае развіццё ўсяго цела затым. Цудоўныя механізмы ўнутры кожнай генетычнай структуры паведамляюць, дзе дакладана павінна быць нервовая клетка -- складанасць гэтых матэматычных мадэляў і тое, як яны на самой справе зроблены, за межамі чалавечага разумення.

Нават з'яўляючыся матэматыкам, я гляджу з подзівам на тое, як гэтыя наборы інструкцый не робяць памылак, падчас будавання таго, што стане намі. Гэта таямніца, гэта цуд, гэта боскасць. Затым вы засяроджваеце погляд на дарослым жыцці. Паглядзіце на невялікі пучок капіляраў. Гэта толькі маленькая, мікраскапічная падструктура. Але на момант вашага нараджэння, у дзевяць месяцаў, вы маеце нешта каля 100,000 кіламетраў сасудаў у вашым целе. Я маю на ўвазе, толькі адзін кіламетар - бачны 99, 999 кіламетраў разносяць пажыўныя рэчывы і выводзяць адкіды. Складанасць унутранай пабудовы кожнай сістэмы, ізноў, па-за межамі любога разумення ці любой існуючай сёння матэматыкі.

Гэты набор інструкцый ад мозгу да кожнай іншай часткі цела -- паглядзіце на складанасць згортвання. Адкуль прыходзіць гэта магчымасць ведаць, што выгіб можа валодаць большай інфармацыяй: зараз вы назіраецце развіццё мозгу дзіцяці. Гэта тое, чым мы цяпер займаемся. Насамрэч, мы распачынаем два даследванні сканіравання дзіцячага мозгу з моманту нараджэння. Кожныя шэсць месяцаў да ўзросту шасці год -- плануецца даследваць каля 250 дзяцей -- мы будзем назіраць за тым, як складваюцца звіліны і разоры мозгу, каб пабачыць, як гэтае цудоўнае развіццё ператвараецца ў памяць і дзіва -- становіцца намі.

І гэта не толькі нашае існаванне, аднак і тое, як жаночае цела разумее генетычную структуру, якая будуе не толькі сваё ўласнае цела, але і разумее, як стаць хадзячай імуннай, сардэчна-сасудзістай сістэмай, мабільнай сістэмай, якая можа выхоўваць, цудоўным чынам лячыць дзіця, што, яшчэ раз, па-за нашым разуменнем: цуд, імя якому існаванне, што ёсць мы?

Дзякуй вам.

(Апладысменты)