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成功复活死亡猪脑 死亡猪脑是怎么复活的?

时间:2019-04-18 17:21:44编辑:文二

成功复活死亡猪脑

2018年,耶鲁大学神经科学家塞斯坦团队曾成功复活了从屠宰场回收的死猪的大脑,猪大脑回到具备“生命”特征状态长达36小时。

成功复活死亡猪脑 死亡猪脑是怎么复活的?

美国科学家报告了一种可在猪脑死亡数小时后恢复其脑循环和部分细胞功能的系统,但目前没有证据显示存在与意识、认知或其他更高阶的脑功能相关的全脑电活动。

该成果被认为掀起了领域内伦理争议,牛津大学医学伦理学家认为,通常人被宣布脑死亡时,人本身就已去世。但未来如果有可能在人去世后恢复部分脑功能,同时恢复其心智,将对于如何定义“死亡”产生重大影响。

哺乳动物大脑对于供氧水平下降极其敏感,短时的血流中断可引起氧气和能量存储快速消耗,据信这会引起神经元死亡和不可修复的脑损伤。有些研究已经提出疑问:这种损伤级联反应在血流中断后的短时间内是否不可避免?

此次,耶鲁大学医学院团队假定,即便已经死亡几个小时,特定的细胞功能或许可以部分恢复。为了检验是否如此,他们开发了BrainEx系统,可在正常体温下(37℃)模拟脉动血流(灌注)。

研究中,32个来自食品加工厂的猪脑在死亡数小时之后被接入BrainEx系统。团队发现,在6个小时的灌注期内,细胞死亡有所减少,而且部分细胞功能(包括突触活性)得到恢复。但实验期间没有发现全脑网络活动或全脑功能的证据。

这表明,大脑的细胞恢复功能强于此前预期,且血流中断后的细胞功能退化可能是一个缓慢的过程。但借助BrainEx系统是否有可能恢复全部正常脑功能仍未可知。

哲学家和神经科学家安东尼奥·达马西奥指出,在普通人类中,大脑和身体是不断相互作用的。每一个肌肉、神经、关节和器官都与大脑相连,每一秒都有大量的化学和电信号在它们之间来回传递。如果没有脑与身体之间持续的“反馈循环”,普通的经验和思想根本无法实现。

虽然没人知道一个没有肉体的大脑会是什么样子,但那种感受一定好不到哪里去。专家已经警告称,拥有世界上第一位头部移植的人可能会面临可怕的命运。

他的大脑会被新身体发出的陌生化学和电信号吞没,这会让他发疯。而一个没有肉体的大脑的反应可能与之类似,但它无法表明其痛苦,或者做任何事情来结束它的痛苦。因此,最终成为一个没有肉体的人脑,很可能会遭遇比死亡更糟糕的命运。

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死亡猪脑是怎么复活的?

2019年4月17日,《自然》杂志发表了一篇论文,详细介绍了猪脑实验。位于康涅狄格州纽黑文的耶鲁大学的研究人员将这些器官与一个泵入血液替代品的系统连接起来。这项技术恢复了一些关键细胞功能,比如细胞产生能量和清除废物的能力,并有助于维持大脑的内部结构。

“在人类历史的大部分时间里,死亡是非常简单的,”华盛顿西雅图艾伦脑科学研究所(Allen Institute For Brain Science)主席兼首席科学家克里斯托弗·科赫(Christof Koch)说。“现在,我们必须质疑什么是不可逆转的。”

在大多数国家,当大脑活动停止或心脏和肺停止工作时,一个人就被认为是合法死亡。大脑需要大量的血液、氧气和能量,即使仅仅几分钟没有这些重要的支持系统,也会造成不可逆转的损害。

自20世纪初以来,科学家们进行了一系列实验,通过冷却大脑、泵入血液或其他替代物,使动物的大脑在心脏停止跳动后依然保持活性。但是这些器官后来的功能如何还不清楚。其他研究表明,死后很长时间从大脑中提取的细胞可以进行正常的活动,如制造蛋白质。

这让耶鲁大学的神经学家奈纳德·塞斯坦(Nenad Sestan)想知道:一个完整的大脑在死亡数小时后能否复活?Sestan决定找出答案——他用了32头猪的头颅,这些猪是在他实验室附近的屠宰场里被宰杀的。

死亡四小时后,研究人员开始向大脑的静脉和动脉注入一种温暖的防腐剂。该系统被研究人员称为BrainEx,通过向脑细胞输送营养和氧气来模拟血液流动。

研究小组使用的防腐溶液还含有阻止神经元放电的化学物质,以保护神经元免受损伤,并防止大脑电活动重新启动。

尽管如此,科学家们在整个实验过程中都在监测大脑的电活动,如果他们看到器官可能正在恢复意识的迹象,就准备进行麻醉。

研究人员测试了大脑在6小时内的表现。他们发现,神经元和其他脑细胞已经重新启动了正常的代谢功能,比如消耗糖分和产生二氧化碳,而大脑的免疫系统似乎正在工作。单个细胞的结构和大脑的部分被保存了下来,而对照组的细胞没有接受到营养和富氧的溶液,它们被破坏了。

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当科学家们将电应用于处理过的大脑组织样本时,他们发现单个神经元仍然可以携带信号。但该团队从未在整个大脑中看到协调的电子模式,后者将表明复杂的大脑活动,甚至意识。

研究人员说,重新启动大脑活动可能需要电击,或者将大脑长时间保存在溶液中,让细胞从缺氧状态下受到的损伤中恢复过来。Sestan的团队已经使用这项技术使猪的大脑存活了36个小时,目前还没有计划在一个没有实体的器官中恢复电活动。

相反,他的首要任务是找出他的团队能在体外维持大脑代谢和生理功能多久。塞斯坦说:“可以想象,我们只是在防止不可避免的事情发生,而大脑并不会恢复。”“我们只飞了几百米而已,但我们真的能进行飞行吗?”

他补充说,BrainEx系统还远未准备好用于人类,尤其是因为如果不先将大脑从头骨中取出,就很难使用。