本文專家:鄧虎,中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)博士,中科院自動(dòng)化所助理研究員
這幾天,“豬腦復(fù)活”一詞迅速刷屏朋友圈、占據(jù)了微博、各大公眾號(hào)的頭條地位,直到今天熱度依舊不減。
研究截圖(圖片來源:https://www.nature.com/nature/volumes/568/issues/7752)
之所以如此關(guān)注,是因?yàn)檫@個(gè)研究顛覆了人們的認(rèn)知——豬大腦在死亡4小時(shí)后竟然“復(fù)活”了!對(duì)死亡的定義標(biāo)準(zhǔn)發(fā)起了挑戰(zhàn)。
但豬腦具體是被怎么“復(fù)活”的,是不是跟正常豬腦一樣呢?
在介紹這個(gè)之前,先說說為什么要“復(fù)活”它。悄悄告訴你,在“豬”成功復(fù)活之前,我們已經(jīng)悄悄嗅到了它即將來臨的味道。為什么呢?
前段時(shí)間熱播劇《都挺好》中的蘇大強(qiáng)雖說讓人恨得牙癢癢,可最后還是患上如今世界上誰也拿它沒辦法的阿爾茲海默癥。
而包括阿爾茲海默癥和抑郁癥在內(nèi)的眾多精神疾病產(chǎn)生的重要原因,就在于人類大腦的神經(jīng)元是無法再生的。這也是影響了人類近20年的一個(gè)觀點(diǎn)。
不吃不喝的蘇大強(qiáng)(圖片來源:電視劇截圖)
但就在一個(gè)月前《自然 醫(yī)學(xué)》雜志發(fā)表了一項(xiàng)研究成果:在健康成年人的大腦中觀察到了新的神經(jīng)元產(chǎn)生,并且這種能力終生持續(xù),至少可以到90歲。
神經(jīng)元再生的魯棒現(xiàn)象(圖片來源:Moreno-Jime?nez et.al.,2019,Nature Medicine)
這真是一個(gè)振奮人心的消息,既然神經(jīng)元都可以再生了,那是不是大腦也可以被重啟。
所以就有了:耶魯大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家為了科學(xué)而在屠宰場(chǎng)看300只豬被殺,并且把豬腦帶回實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)歷。
但這批豬腦不是為了澆上紅油、撒上蔥花,而是為了看看是不是能夠“重啟”:死而復(fù)生。
豬:我死了又活,是該哭還是該笑?看我深邃的眼神里或許有答案(圖片來源:https://www.nature.com/)
如果用一句話概括這個(gè)引起轟動(dòng)的事情,那應(yīng)該是——
他們通過一個(gè)先進(jìn)的大腦“莫斯”系統(tǒng)(Brain Ex)將32只離開豬本體約4小時(shí)的大腦恢復(fù)了正常的代謝功能,并且大腦細(xì)胞死亡減少,能夠激發(fā)單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng),但無法檢測(cè)到大腦的整體活動(dòng)。
此乃神奇的大腦莫斯系統(tǒng)-Brain Ex.(圖片來源:Zvonimir Vrselja et.al., 2019,Nature)
只需3步:殺豬取腦、豬腦“進(jìn)水”、觀察豬腦。以下是動(dòng)作拆解:
第一步:殺豬取腦。歷時(shí)4小時(shí)。
“殺豬取腦”這四字足以概括,不再贅述。
第二步:豬腦“進(jìn)水”。歷時(shí)6小時(shí),此過程乃精華環(huán)節(jié),請(qǐng)仔細(xì)閱讀。
在豬死亡4小時(shí)后,人類將豬腦放進(jìn)了莫斯系統(tǒng)中一個(gè)叫做brain chamber(見上圖左上角)的容器中。
莫斯的工作原理則類似水泵,能把富含血紅蛋白(帶有氧氣)的溶液從動(dòng)脈抽上來,給豬腦上水后,再通過靜脈排出去。
這一過程科學(xué)家給它賦予了一個(gè)名字:灌流。
結(jié)果發(fā)現(xiàn):豬腦的循環(huán)和代謝功能重啟了,神經(jīng)元水腫和死亡的比例減少了。
“復(fù)活”后的豬腦活動(dòng)影像
第三步:觀察豬腦。這一過程在于看看大腦是否真的被重啟了。
雖然觀察到豬腦能維持正常“生活”——(正常代謝),那能不能正?!肮ぷ鳌保ㄇ逍选a(chǎn)生意識(shí))呢?
所以研究人員做了兩件事情:第一件,采用腦電波的檢測(cè)技術(shù)(Ecog)來觀察豬腦整體放電活動(dòng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)大腦罷工了。
既然整體陷入癱瘓了,那是不是其中的每個(gè)“勞動(dòng)者”都不工作了呢?
所以研究者又做了第二件事情:把大腦切片??纯础皠趧?dòng)者”們——神經(jīng)元是否還在繼續(xù)工作。發(fā)現(xiàn)即使大腦整體罷工,單個(gè)神經(jīng)元還是在繼續(xù)干著自己的事情。
也就是說,其實(shí)“復(fù)活”的豬腦只是能正常代謝,卻無法產(chǎn)生意識(shí)。
大腦能“生活”、不能“工作”的重要證據(jù)(圖片來源:Zvonimir Vrselja et.al.,2019,Nature)
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