作者:唐一尘 来源: 中国科学报 发布时间:2019/4/18 9:33:58
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让猪脑“死而复生”

 

研究对象大脑的磁共振成像   图片来源:《自然》

脑死亡以后还能重新恢复,这听上去有些像科幻小说的情节真的上演了。

4月18日,《自然》发表的一篇论文报告了一种可以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。但是,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。这种方法或许能提供一种平台用以研究完整大脑,但探索更广泛的应用仍需进一步的测试。

哺乳动物大脑对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。部分研究已经提出疑问: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?

美国康涅狄格州耶鲁大学医学院的Nenad Sestan及同事假定即便已经死亡几个小时,特定的细胞脑活动或许仍能够部分恢复。为检验这一假设,他们开发了BrainEx系统,旨在正常体温(37摄氏度)下模拟脉动血流(灌注)。在该研究中,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。作者观察发现,在6个小时的灌注期内,细胞死亡有所减少,而且发现了部分细胞功能(包括突触活性)得到恢复的证据。但是,实验期间没有发现全网络活动或全脑功能的证据。

以上发现表明,大脑拥有的细胞恢复功能强于此前预期,而血流中断后的细胞功能退化可能是一个缓慢而非快速的过程。借助BrainEx系统是否有可能恢复全部正常的脑功能仍未可知。研究人员表示,这种效果在目前的研究中并不明显,还需要开展进一步的实验,延长灌注时间,才有可能探索更广泛的应用。

同期《自然》发表了两篇相关评论文章,讨论这项研究对于该领域的意义。在其中一篇评论中,俄亥俄州凯斯西储大学医学院的Stuart Youngner和Insoo Hyun认为这项研究可能激化有关人体器官移植的争论。他们写道:“随着脑复苏科学的进步,一些为挽救或恢复人脑所做的努力看起来越来越合理——放弃此类尝试而倾向于获取移植器官则可能显得不那么合理。”

在另一篇评论中,北卡罗来纳州杜克大学的Nita Farahany及同事指出,这项研究开启的种种可能性凸显了“当前关于研究用动物的监管规定所存在的潜在限制”。他们呼吁制定指南,帮助研究人员应对这项研究引发的种种伦理困境,该研究“对长期以来有关如何认定动物或者人类是否存活的假设提出了质疑”。(唐一尘)

相关论文信息:DOI: 10.1038/s41586-019-1099-1

《中国科学报》 (2019-04-18 第2版 国际)
 
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