死亡，意味著一個人的心肺功能停止了運轉；或者大腦停止了活動，即所謂的腦死亡。現(xiàn)如今，無論從醫(yī)學角度或是法律角度，人們普遍接受“腦死亡即是終局”的觀點。然而，耶魯大學的研究人員卻對這一觀點發(fā)起了挑戰(zhàn)。他們將大腦從被宰殺4小時之后的豬體內(nèi)取出，在他們的實驗中，這些離開了身體的大腦“復活”了。
這一發(fā)現(xiàn)的意義不僅在于它對這種實驗方法的倫理提出了質(zhì)疑，還對死亡的本質(zhì)提出了質(zhì)疑。在4月17日的《自然》期刊上，研究人員詳細地描述了這項實驗的細節(jié)。
1. 科學家到底對豬的大腦做了什么？
在實驗中，研究人員所采用的豬腦樣本來自附近的一個屠宰場，他們在豬被宰殺4個小時之后，將大腦從頭骨中取出。
32例豬的大腦被連接到了一個名為BrainEx的系統(tǒng)上。這是一個體外灌注系統(tǒng)，它由泵、加熱器和過濾器組成。通過這個裝置，研究人員向豬的大腦中泵入一種與血液類似的液體，為腦細胞輸送營養(yǎng)和氧氣，整個灌注的過程長達6小時。
2. 死去的大腦是否有意識？
由于出于倫理問題的考量，在實驗過程中，大腦中一旦有任何與意識相關的腦電波存在，研究人員就必須停止實驗。因此，他們在溶液中加入了能阻止神經(jīng)元放電的化學物質(zhì)，這樣做除了有助于細胞的恢復之外，還能保護神經(jīng)元免受損傷，避免因腦電活動的啟動而使大腦重獲意識。
在整個實驗過程中，研究人員對大腦的腦電活動進行了全面監(jiān)測。結果并沒有發(fā)現(xiàn)任何腦電波。為了檢測這些化學物質(zhì)是否真的能阻止大腦活動，他們還將一些神經(jīng)元移除，放在一個沒有添加化學物質(zhì)的培養(yǎng)皿中進行單獨測試，結果發(fā)現(xiàn)它們?nèi)阅馨l(fā)送電信號。
3. 在實驗過程中究竟發(fā)現(xiàn)了什么？
在灌注大腦的6小時內(nèi)，研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，通常會在身體死亡之后出現(xiàn)的腦細胞損傷數(shù)量得到了減少；不僅如此，他們還發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元和一些其他的腦細胞重新啟動了正常的代謝功能，例如它們可以消耗糖分并產(chǎn)生二氧化碳；除此之外，大腦的免疫系統(tǒng)似乎也在運作。
在實驗過程中，大腦的細胞結構和許多的大腦部分都得到了保存；而在另一組沒有灌注營養(yǎng)溶液的實驗中，大腦的細胞結構和大腦結構都出現(xiàn)了坍塌。當科學家為那些接受過灌注處理的大腦組織樣本通電時，發(fā)現(xiàn)那些神經(jīng)元仍然可以攜帶信號。
4. 這是否意味著，我們可以在人死之后讓大腦復活？
完全不是！
從這個實驗中，我們只看到了有限的跡象表明個別腦細胞仍然存活和工作，但他們并沒有發(fā)現(xiàn)整個大腦的所有腦細胞出現(xiàn)某種協(xié)調(diào)的電子模式，這意為著并沒有出現(xiàn)實現(xiàn)復雜的大腦活動、感知或意識。要讓這樣的高級功能變得可能，還需要一個巨大的飛躍。耶魯大學的神經(jīng)系統(tǒng)科學家Nenad Sestan教授，也是這項研究的主導者說：“這不是一個活的大腦，而是一個仍有活躍細胞的大腦?！?/span>
研究人員認為，重新啟動大腦活動可能需要電擊才能實現(xiàn)，或者將大腦長時間保存在溶液中，以便在任何缺氧狀態(tài)下受到損傷的細胞能夠恢復過來。通過這項技術，研究人員使豬的大腦存活了高達36個小時。目前，他們并不打算立即嘗試在一個脫離了身體的大腦中恢復腦電活動，而是想要找出這項技術能讓大腦的代謝和生理功能在體外維持多久。
而且，BrainEx系統(tǒng)還遠無法用于人類，尤其考慮到它需要先將大腦從頭骨中取出，才可以向內(nèi)灌注溶液。
○ 在死亡的10小時后，豬的大腦的細胞會退化（左），而在通入了Brain Ex系統(tǒng)的腦細胞（右），神經(jīng)細胞（綠色）星形膠質(zhì)細胞（紅色）會保持健康。| 圖片來源：STEFANO G. DANIELE, ZVONIMIR VRSELJA/SESTAN LAB/YALE SCHOOL OF MEDICINE
5. 這個實驗符合倫理要求嗎？
在這樣的實驗中，倫理是一個繞不開的問題。研究團隊表示，他們已經(jīng)向所有相關的倫理委員會獲取了進行這項實驗的批準；而且實驗中所使用的樣本來自于因食物用途而被宰殺的豬，所以他們并沒有造成額外的死亡。
但美國的一些關于動物研究的法律只涉及對活體動物的研究，因此面對這種新情況，還不清楚相關的法律會如何應對。研究人員希望大家可以對這些法律條文進行新的探討。美國杜克大學的法學教授Nita Farahany就建議，為了安全起見，未來應該對所有這樣的大腦進行整體麻醉。
有倫理學家認為，這一類可用于脫離了身體但有可能有感知能力的器官的技術，或許對動物和人類具有更廣泛的倫理意義。耶魯大學生物倫理學家Stephen Latham在接受《自然》的采訪時表示，在某些情況下，這樣做可能在道德上是正當合理的，例如它或許能讓科學家在器官上測試治療退化性腦疾病的藥物，而不用直接用在人體上。
6. 這會如何改變我們對大腦的理解？
這項新的研究對大腦損傷與大腦死亡的永久性提出了一個尖銳問題。它讓我們不禁懷疑，我們可能大大低估了大腦的恢復能力。
在此之前，我們認為大腦的正常運行需要大量的血液、氧氣和能量才能得以維持，哪怕短短幾分鐘的缺氧，都會造成不可逆轉的大腦損傷，引發(fā)一系列不可逆轉的細胞死亡和退化。現(xiàn)在我們知道，即便在死亡4小時之后且不冷卻的情況下，仍然有一些細胞活動可以“復活”。細胞死亡的持續(xù)時間比我們原本想象的更長，大腦的存活時間也比之前認為的要長得多。
7、對器官捐贈是否會有影響？
在短期之內(nèi)，對于腦死亡之后的器官捐贈或許并不會有太多影響。因為這一類捐贈器官通常來自于受到了嚴重的腦損傷的患者，他們的腦干不再能正常行使功能，而腦干是對生命至關重要的一個大腦部分。在現(xiàn)有的技術條件下，還沒有人在檢測顯示出了腦干死亡后還能恢復的。
但從長遠的角度來看，這在實際執(zhí)行和倫理上會對器官捐贈有所影響。在一些歐洲國家，當急救人員無法讓一個因心臟病發(fā)作而死亡的患者復蘇時，為了保護患者的器官能用于移植，急救人員會使用一種向身體泵入含氧血液來保存器官的系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)并不會向大腦泵入含氧血液。如果BrainEx的技術得到廣泛應用，那么復蘇患者的能力或許就能得到延長，從而實際的器官捐贈者數(shù)量或許會減少。
新的實驗為在實驗室中研究大腦提供了一種新方法。在醫(yī)學上，這種人工的血液替代溶液或許能有助于保護那些因缺氧而受損的大腦或其他器官，這對那些患有心臟病等疾病的人來說無疑是一個好消息。這種液體中含有能保護神經(jīng)細胞免受損傷的化學物質(zhì)，而且與血液不同的是，它們不含有能導致大腦損傷的免疫細胞。
參考鏈接：
https://www.nature.com/articles/d41586-019-01216-4·
https://www.newscientist.com/article/2200192-pig-brains-have-been-partly-revived-after-death-what-does-this-mean/
https://www.scientificamerican.com/article/pig-experiment-challenges-assumptions-around-brain-damage-in-people/
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