科學(xué)家成功復(fù)活死亡豬腦怎么回事 技術(shù)能運(yùn)用到人腦上嗎？

為了挑戰(zhàn)“腦死亡是最終結(jié)局”這一觀點(diǎn)，研究人員在豬被宰殺四小時(shí)后，復(fù)活了豬的無(wú)實(shí)體大腦。

盡管這些實(shí)驗(yàn)未能恢復(fù)意識(shí)，但它們對(duì)這種方法的倫理提出了質(zhì)疑——更根本的是，對(duì)死亡本身性質(zhì)的質(zhì)疑。

4月17日，《自然》雜志發(fā)表了一篇論文，詳細(xì)介紹了豬腦實(shí)驗(yàn)。

位于康涅狄格州紐黑文的耶魯大學(xué)的研究人員將這些器官與一個(gè)泵入血液替代品的系統(tǒng)連接起來(lái)。

這項(xiàng)技術(shù)恢復(fù)了一些關(guān)鍵細(xì)胞功能，比如細(xì)胞產(chǎn)生能量和清除廢物的能力，并有助于維持大腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

“在人類歷史的大部分時(shí)間里，死亡是非常簡(jiǎn)單的，”華盛頓西雅圖艾倫腦科學(xué)研究所(Allen Institute For Brain Science)主席兼首席科學(xué)家克里斯托弗·科赫(Christof Koch)說(shuō)。

“現(xiàn)在，我們必須質(zhì)疑什么是不可逆轉(zhuǎn)的。”

在大多數(shù)國(guó)家，當(dāng)大腦活動(dòng)停止或心臟和肺停止工作時(shí)，一個(gè)人就被認(rèn)為是合法死亡。

大腦需要大量的血液、氧氣和能量，即使僅僅幾分鐘沒(méi)有這些重要的支持系統(tǒng)，也會(huì)造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。

自20世紀(jì)初以來(lái)，科學(xué)家們進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，通過(guò)冷卻大腦、泵入血液或其他替代物，使動(dòng)物的大腦在心臟停止跳動(dòng)后依然保持活性。

但是這些器官后來(lái)的功能如何還不清楚。

其他研究表明，死后很長(zhǎng)時(shí)間從大腦中提取的細(xì)胞可以進(jìn)行正常的活動(dòng)，如制造蛋白質(zhì)。

這讓耶魯大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家奈納德·塞斯坦(Nenad Sestan)想知道:一個(gè)完整的大腦在死亡數(shù)小時(shí)后能否復(fù)活?

Sestan決定找出答案——他用了32頭豬的頭顱，這些豬是在他實(shí)驗(yàn)室附近的屠宰場(chǎng)里被宰殺的。

死亡四小時(shí)后，研究人員開(kāi)始向大腦的靜脈和動(dòng)脈注入一種溫暖的防腐劑。

該系統(tǒng)被研究人員稱為BrainEx，通過(guò)向腦細(xì)胞輸送營(yíng)養(yǎng)和氧氣來(lái)模擬血液流動(dòng)。

研究小組使用的防腐溶液還含有阻止神經(jīng)元放電的化學(xué)物質(zhì)，以保護(hù)神經(jīng)元免受損傷，并防止大腦電活動(dòng)重新啟動(dòng)。

盡管如此，科學(xué)家們?cè)谡麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都在監(jiān)測(cè)大腦的電活動(dòng)，如果他們看到器官可能正在恢復(fù)意識(shí)的跡象，就準(zhǔn)備進(jìn)行麻醉。

研究人員測(cè)試了大腦在6小時(shí)內(nèi)的表現(xiàn)。

他們發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元和其他腦細(xì)胞已經(jīng)重新啟動(dòng)了正常的代謝功能，比如消耗糖分和產(chǎn)生二氧化碳，而大腦的免疫系統(tǒng)似乎正在工作。

單個(gè)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和大腦的部分被保存了下來(lái)，而對(duì)照組的細(xì)胞沒(méi)有接受到營(yíng)養(yǎng)和富氧的溶液，它們被破壞了。

當(dāng)科學(xué)家們將電應(yīng)用于處理過(guò)的大腦組織樣本時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)單個(gè)神經(jīng)元仍然可以攜帶信號(hào)。

但該團(tuán)隊(duì)從未在整個(gè)大腦中看到協(xié)調(diào)的電子模式，后者將表明復(fù)雜的大腦活動(dòng)，甚至意識(shí)。

研究人員說(shuō)，重新啟動(dòng)大腦活動(dòng)可能需要電擊，或者將大腦長(zhǎng)時(shí)間保存在溶液中，讓細(xì)胞從缺氧狀態(tài)下受到的損傷中恢復(fù)過(guò)來(lái)。

Sestan的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)使用這項(xiàng)技術(shù)使豬的大腦存活了36個(gè)小時(shí)，目前還沒(méi)有計(jì)劃在一個(gè)沒(méi)有實(shí)體的器官中恢復(fù)電活動(dòng)。

相反，他的首要任務(wù)是找出他的團(tuán)隊(duì)能在體外維持大腦代謝和生理功能多久。

塞斯坦說(shuō):“可以想象，我們只是在防止不可避免的事情發(fā)生，而大腦并不會(huì)恢復(fù)。”

“我們只飛了幾百米而已，但我們真的能進(jìn)行飛行嗎?”

他補(bǔ)充說(shuō)，BrainEx系統(tǒng)還遠(yuǎn)未準(zhǔn)備好用于人類，尤其是因?yàn)槿绻幌葘⒋竽X從頭骨中取出，就很難使用。