Wenn du auf einer Dinnerparty jemandem erzählst, dass du im Bereich der Kryonik arbeitest, wirst du fast ausnahmslos als Erstes eine Variante von „Also, du frierst Menschen ein?“ zu hören bekommen. Das ist die mit Abstand verbreitetste Vorstellung über dieses Fachgebiet – und sie ist in einem entscheidenden Punkt falsch. Die Kryonik friert keine Menschen ein. Einfrieren ist in der Tat fast das Schlimmste, was man einem Gehirn antun kann, das man erhalten will. Was tatsächlich passiert, nennt man Vitrifikation, und der Unterschied zwischen den beiden Verfahren ist so groß wie der zwischen dem Zerschmettern einer Struktur und dem sanften Einbetten in Glas.
Um zu verstehen, warum genau dieser Unterschied entscheidend ist, musst du dir anschauen, was Kälte tatsächlich mit Wasser macht, denn der Mensch besteht größtenteils aus Wasser, und Wasser ist der Übeltäter. Um zu verstehen, warum genau dieser Unterschied entscheidend ist, musst du dir anschauen, was Kälte tatsächlich mit Wasser macht, denn der Mensch besteht größtenteils aus Wasser – das Gehirn besteht zu etwa 73 % seines Gewichts daraus – und Wasser ist der Übeltäter.
Was das Einfrieren eigentlich bewirkt
Wasser hat eine seltsame und – für unsere Zwecke – feindliche Eigenschaft: Es dehnt sich aus, wenn es gefriert. Wenn flüssiges Wasser auf 0 °C abkühlt, werden seine Moleküle langsamer und ordnen sich zu einem starren Kristallgitter an, das etwa 9 % mehr Platz einnimmt als die Flüssigkeit zuvor. Deshalb platzt eine vergessene Flasche im Gefrierschrank. Und deshalb ist das Gefrieren für lebendes Gewebe so zerstörerisch.
Wenn großes Gewebe gefriert, bildet sich der größte Teil des Eises in den Zwischenräumen zwischen den Zellen und nicht in deren Inneren, und dabei passieren gleich zwei schlimme Dinge. Das wachsende Eis drückt die Zellen in immer kleinere Räume und verformt das Gewebe um sie herum. Gleichzeitig, während reines Wasser aus der Lösung austritt, um Eis zu bilden, konzentrieren sich alle Stoffe, die in diesem Wasser gelöst waren – Salze und andere gelöste Stoffe –, in den schrumpfenden Flüssigkeitsblasen, die übrig bleiben, bis die chemische Zusammensetzung dort giftig wird. Mechanische Zerstörung und chemische Vergiftung – beides auf einen Schlag.
Du hast das Ergebnis schon im kleinen Maßstab gesehen. Friere eine Erdbeere ein, taue sie wieder auf, und sie wird matschig und schlaff, weil die Eiskristalle ihre Zellwände aufgebrochen haben und die Struktur ihre Form nicht mehr halten konnte. Stell dir nun vor, dass genau dieser Schaden an dem einen Organ entsteht, bei dem es gerade auf die Struktur ankommt. Im Gehirn, wo Identität und Gedächtnis in den präzisen Verknüpfungen liegen , die in „Gedächtnis und Gehirn“ beschrieben werden , ist genau diese Art von Kristallschaden das, was wir auf keinen Fall zulassen dürfen.
Vitrifikation: fest ohne Eis
Die Verglasung ist der Ausweg. Das Wort stammt vom lateinischen „vitrum“(Glas) ab, und genau das wird dabei erzeugt. Eine vitrifizierte Substanz ist fest und sehr kalt, kristallisiert aber niemals. Ihre Moleküle verlangsamen sich und verharren in derselben ungeordneten Anordnung, die sie als Flüssigkeit hatten – es gibt also keine Kristalle, keine Ausdehnung, keine scharfen Kanten, nichts, was das Gewebe zerreißen könnte. Die Struktur bleibt genau so erhalten, wie sie war – eher in der Zeit eingefroren als zu Eis erstarrt.
Um einen menschlichen Körper zu verglasten statt einzufrieren, braucht es Chemie. Der Großteil des Wassers im Körper wird durch einen Prozess namens Perfusion durch Kryoprotektiva – eine Art medizinisches Frostschutzmittel – ersetzt. Diese Mittel senken die Temperatur, bei der die verbleibende Flüssigkeit kristallisieren würde, und lassen sie stattdessen in den glasartigen Zustand übergehen. Der Körper verfestigt sich, während er auf die Temperatur des glasartigen Phasenübergangs abkühlt, die bei etwa -120 °C bis -130 °C liegt, und ab diesem Zeitpunkt ist er verglast: biologisch angehalten, strukturell intakt, alle chemischen Verfallsprozesse auf ein Minimum verlangsamt.
So sieht die Verglasung in der Praxis aus
Hier geht’s nicht um ein einmaliges Eintauchen in etwas Kaltes. Es ist ein sorgfältiger, schrittweiser medizinischer Eingriff, der genau in dem Moment beginnt, in dem er beginnen muss. Sobald der rechtliche Tod festgestellt ist, kostet jede Minute strukturelle Integrität – daher ist Schnelligkeit das oberste Gebot, der Wettlauf gegen den Zellverfall, um den sich dieses gesamte Fachgebiet dreht. Ein standby arbeitet daran, den Patienten zu stabilisieren, den Kreislauf wiederherzustellen und mit der schnellen Abkühlung zu beginnen, während der Körper über dem Gefrierpunkt gehalten wird, damit sich kein Eis bildet, bevor die Schutzmittel verabreicht wurden.
Dann folgt die Perfusion: Das Kryoprotektivum wird in langsam ansteigender Konzentration in den Kreislauf eingebracht und ersetzt nach und nach das Körperwasser, während die Temperatur gesenkt wird. Erst wenn das Gewebe gesättigt ist, wird der Patient vollständig abgekühlt, bis schließlich eine Temperatur von -196 °C für die Langzeitlagerung in einem Dewar erreicht ist. Jeder Schritt dient dazu, ein Versprechen einzuhalten: Glas, kein Eis.
Sowohl das Einfrieren als auch die Vitrifikation enden kalt und fest. Das eine erreicht man, indem man Kristalle wachsen lässt, die die Struktur zerstören. Das andere erreicht man, indem man Kristalle gänzlich vermeidet. In der Kryonik ist das keine technische Feinheit. Es ist der entscheidende Unterschied zwischen Schädigung und Erhaltung.
Wenn dich also das nächste Mal jemand fragt, ob ihr „tote Menschen einfriert“, hast du eine präzise Antwort parat. Nein. Wir machen absichtlich das Gegenteil von Einfrieren, denn Einfrieren würde genau das zerstören, was wir zu retten versuchen.