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

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

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

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

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泵入血液替代品的系統(tǒng)連接起來。

這項技術(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間里，死亡是非常簡單的，”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。

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

在大多數(shù)國家，當(dāng)大腦活動停止或心臟和肺停止工作時，一個人就被認(rèn)為是合法死亡。

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

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

但是這些器官后來的功能如何還不清楚。

其他研究表明，死后很長時間從大腦中提取的細(xì)胞可以進(jìn)行正常的活動，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:一個完整的大腦在死亡數(shù)小時后能否復(fù)活?

Sestan決定找出答案——他用了32頭豬的頭顱，這些豬是在他實驗室附近的屠宰場里被宰殺的。

死亡四小時后，研究人員開始向大腦的靜脈和動脈注入一種溫暖的防腐劑。

該系統(tǒng)被研究人員稱為BrainEx，通過向腦細(xì)胞輸送營養(yǎng)和氧氣來模擬血液流動。

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)，以保護神經(jīng)元免受損傷，并防止大腦電活動重新啟動。

盡管如此，科學(xué)家們在整個實驗過程中都在監(jiān)測大腦的電活動，如果他們看到器官可能正在恢復(fù)意識的跡象，就準(zhǔn)備進(jìn)行麻醉。

研究人員測試了大腦在6小時內(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。

單個細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和大腦的部分被保存了下來，而對照組的細(xì)胞沒有接受到營養(yǎng)和富氧的溶液，它們被破壞了。

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

但該團隊從未在整個大腦中看到協(xié)調(diào)的電子模式，后者將表明復(fù)雜的大腦活動，甚至意識。

研究人員說，重新啟動大腦活動可能需要電擊，或者將大腦長時間保存在溶液中，讓細(xì)胞從缺氧狀態(tài)下受到的損傷中恢復(fù)過來。

Sestan的團隊已經(jīng)使用這項技術(shù)使豬的大腦存活了36個小時，目前還沒有計劃在一個沒有實體的器官中恢復(fù)電活動。

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

塞斯坦說:“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?”

他補充說，BrainEx系統(tǒng)還遠(yuǎn)未準(zhǔn)備好用于人類，尤其是因為如果不先將大腦從頭骨中取出，就很難使用。