科学家成功复活死亡猪脑部分细胞 但离“死而复生”还有很远

前瞻网

发布时间:04-1815:13

为了挑战“脑死亡是最终结局”这一观点,研究人员在猪被宰杀四小时后,复活了猪的无实体大脑。

尽管这些实验未能恢复意识,但它们对这种方法的伦理提出了质疑——更根本的是,对死亡本身性质的质疑。

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。

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。

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