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前沿丨自然大脑可以复活吗 [复制链接]

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今天,“自然”杂志在网上发表了一篇轰动一时的文章,这篇文章的标题足以在死亡几小时后恢复大脑循环和细胞功能。

与其他动物相比,人类和哺乳动物的大脑发育良好,但它们也很脆弱和敏感。过去,人们认为,当血液流动受到干扰或氧气浓度下降过大时,大脑可能在几分钟内遭受严重的不可逆转的损害和脑细胞死亡。由于大脑需要充足的血液供应来维持正常的功能,许多关于脑死亡的定义意味着没有大脑的活动或缺乏心肺功能(这将导致大脑中的血液供应不足或缺氧)。这也是许多国家判断人类是否死亡的标准。但是否脑组织缺氧或缺血几分钟后,脑组织仍会维持一定功能?科学界一直在寻找答案,以及恢复死后脑组织生命迹象的方法。

在20世纪初期,当动物的心脏停止跳动时,科学家开始尝试维持大脑功能,主要是通过冷却大脑并将血液泵入其中,但是没有文献支持脑功能的恢复。近一个世纪后,年,荷兰脑科学研究所的科学家们发现脑死亡后从患者身上取下的脑组织可以在死后8小时内继续在体外培养。培养的脑组织可以是最长的。78天的存活和脑相关蛋白的产生,这也掩盖了我们通常所说的脑死亡,并不是脑组织完全死亡。

激活大脑——一目十行的阅读方法

年,伯明翰阿拉巴马大学的研究人员发现,死亡10小时后大脑皮层的线粒体组织仍然活着;年,NenadSestan在脑组织标本中发现了大量的活跃细胞,甚至更多。有一些神经电活动。这导致了这项研究的通讯员耶鲁大学的Sestan想知道,在目前的脑死亡定义之后,大脑的一部分功能是否可以恢复。

维持大脑功能最常用的方法是灌注。已有多项研究表明,在动物脑缺血1小时的情况下,利用再灌注可以恢复神经、电生理和代谢活动。这些物理动物研究表明,使用灌注可以延缓脑组织的死亡,阻止缺血或缺氧造成的细胞死亡,并恢复一些脑功能。为此,Sexan开发了一种新的体外灌注系统——大脑充血系统,以探索它是否能在大型哺乳动物死后恢复大脑的一部分。

恢复部分细胞功能

由于美国人不吃猪脑的习惯,美国的食品加工业将生猪的头直接砍掉并扔掉。结果,Sestan从食品加工厂获得了许多完整的猪脑,实验室一般能够在猪死后4小时获取猪头并进行灌注试验。在最新的“自然”杂志上,我们用BrainEx灌注了32头猪的大脑,并通过一条特殊的通道将猪颈动脉与BrainEx连接起来,并对猪脑进行了模拟血液灌注。模拟血液也维持在正常体温的37℃,就像目前常用的药物灌注液的成分一样。

脑栓塞可以通过将灌注系统连接到猪大脑的颈动脉而形成一个闭环。循环中的灌注液中含有氧气和血液中的营养物质。通过系统工作,可以将灌注液输送到大脑中央区域,从而完全模拟脑内的血液循环。

连续灌注6小时后,大脑皮层细胞死亡数量少于对照组,细胞保持正常形态,保留部分细胞功能。与此同时,研究人员还观察到了一些突触活动,但没有观察到与意识,感知和高阶脑功能相关的电信号。这些结果非常令人印象深刻,这是第一次在完整的大脑中恢复某些细胞功能。

因此,概括地说,自然界的论文的核心内容也是非常明确的,即使用新的灌注技术平台大脑ex能恢复部分死猪大脑的循环和细胞功能。

无关“起死回生”

根据全文的描述,作者并没有真正讨论复活的问题。因为他的目的是探讨脑死亡的定义,脑是否在死后一段时间内保持功能恢复,以及我们是否能恢复部分功能。在他最初的假设中,他将背景描述为“我们相信,在适当的情况下,大型哺乳动物的大脑组织在死亡后可以维持更长的时间,并能恢复其部分功能。”

部分结论是,“哺乳动物的大脑在脑循环停止后,仍然保留一些未被发现的能力来使用适当的干预”,我们可以在大脑循环系统停止后恢复微循环和某些分子和细胞功能。“血液供应中断后的脑死亡似乎是一个缓慢的过程,并不是在几分钟之内。”

这项研究的目的是什么?CorinerSestan在新闻发布会上也明确表示,在过去,当人们研究神经系统疾病时,他们使用二维结构,如脑组织切片进行研究。研究完整的哺乳动物大脑很困难。。新开发的BrainEx系统可部分恢复大脑功能,因此可以模拟大脑的一部分。所以在未来,研究人员可以拥有一个完整的大脑3D模型来研究中风中的脑功能障碍等神经系统疾病,并促进神经损伤患者大脑神经元的恢复。

根据科学验证的精神,一个主体只能验证一个观点。《自然》的论文非常清晰。研究背景、目的和结论与脑的复活无关,与脑的复活无关。

“我们研究的目的根本不是为了恢复意识,”另一位合著者StephenLatham说。“当大脑显示出大面积的神经电活动时,我们就中止它。”耶鲁大学(YaleUniversity)生物伦理学专家StephenLatham表示,目前,布赖恩·特克斯(BrianEx)远未用于人类,一旦涉及到大脑中神经活动的恢复,它必然会受到严格的伦理审查。耶鲁大学生物伦理学专家StephenLatham说:“这种实验将要进行。”它只能局限于大脑退行性疾病的药物开发。“

“自然”实验确实提出了大脑损伤和死亡是否是永久性的问题。与之前的推测相反,根据实验结果,脑组织似乎能够在死亡后很长一段时间内保持功能恢复。“我们可能低估了大脑的弹性,”范斯坦医学研究所的专家兰斯·贝克尔(LanceBecker)说。目前,有关伦理机构迫切要求完善有关脑实验的法律和准则。大自然的论文可能会引发新一轮关于大脑死亡和大脑实验的讨论,但这一切都要留给更多的科学家去解决,而不是今天论文的中心点。

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