人腦作為人體的重要器官,,以其精密復(fù)雜性吸引著眾多科學(xué)家長期以來孜孜以求,,也僅揭開其冰山一角,。
日前,,一項針對那些已經(jīng)死亡大腦的最新研究成果引發(fā)關(guān)注,或?qū)⒅匦露x“腦死亡”的概念
頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志日前刊發(fā)了一篇重磅論文,,展示了一個驚人發(fā)現(xiàn):耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們通過一種叫作BrainEx的系統(tǒng),,可以讓死亡4小時后的豬腦恢復(fù)其腦循環(huán)和部分腦細胞功能。這一發(fā)現(xiàn)掀起軒然大波,,因為這或許將重新定義“腦死亡”的概念,。
大腦真的死亡了嗎
人們通常以“不可逆的深度昏迷、自主呼吸停止,、腦電波平直,、腦干反射消失”作為腦死亡的判斷標準。世界上有幾十個國家通過了腦死亡立法,,認定腦死亡就是真正的死亡,。
腦死亡確實有科學(xué)依據(jù):哺乳動物大腦對于供氧水平的下降極其敏感,短時的血流中斷就可引起氧氣和能量存儲快速消耗,,引發(fā)神經(jīng)元死亡和腦損傷,,導(dǎo)致神經(jīng)活動和意識的喪失。如果不能立刻恢復(fù)供血,,腦內(nèi)神經(jīng)細胞將進入無法挽救的凋亡過程,,直至腦死亡。
但部分研究者卻提出疑問:這種腦缺血損傷級聯(lián)反應(yīng),,在血流中斷后的短時間內(nèi)是否不可避免,?
耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的內(nèi)納德·塞斯坦團隊就產(chǎn)生了這樣的猜想,他們假定,即便已經(jīng)死亡幾個小時,,哺乳動物特定的細胞腦活動或許還是能夠部分恢復(fù),。
為驗證這個猜想,,他們將目光瞄準了學(xué)校附近的屠宰場,。他們從那個屠宰場獲得了約300個豬頭,將豬大腦從顱骨中取出,。其中,,32個豬大腦被連接在一臺名為BrainEx的系統(tǒng)上。BrainEx這個名字,,在英文中的意思是“前任大腦”,。該系統(tǒng)包含記錄軟件、攪拌裝置,、液體容器,、泵等各種設(shè)備裝置,能夠模擬正常體溫(37攝氏度)下的脈動血流,,向腦細胞輸送營養(yǎng)和氧氣,。
在這些6至8個月大的豬死了4小時后,其中32只“幸運”豬腦被連入BrainEx系統(tǒng),。研究人員開始向這些大腦靜脈和動脈中注入溫熱的防腐劑溶液,。注入豬大腦的防腐劑溶液可以模擬血液流動,并向大腦細胞提供營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣,,整個灌注時長大約為6個小時,。
隨后,內(nèi)納德·塞斯坦團隊發(fā)現(xiàn),,與沒有接受BrainEx灌注的對照組大腦相比,,得到BrainEx灌注的大腦表現(xiàn)出了巨大差異。它們在6個小時的人工血液灌注中,,腦細胞能進行氧代謝和糖代謝,,神經(jīng)元能對電刺激產(chǎn)生反應(yīng),循環(huán)系統(tǒng)可以工作,,神經(jīng)元的形狀,、大小、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能看上去比對照組大腦更接近正常狀態(tài),。
“我們從未想到我們能將大腦功能恢復(fù)到這個級別,。”內(nèi)納德·塞斯坦說,,BrainEx系統(tǒng)的重點是恢復(fù)豬大腦中的微循環(huán),,讓氧氣和養(yǎng)分進入大腦中的微小血管中。以上發(fā)現(xiàn)表明,大腦擁有的細胞恢復(fù)功能強于此前預(yù)期,,而且血流中斷后的細胞功能退化可能是一個緩慢而非快速的過程,。
原來,哺乳動物大腦并沒有我們當初以為的那么脆弱,。
大腦真的復(fù)活了嗎
這個實驗是否意味著,,這批豬大腦已經(jīng)死而復(fù)活?答案并不是,。
研究團隊在整個實驗過程中監(jiān)測了大腦神經(jīng)元的放電活動,,隨時準備著,一旦看到腦器官有可能恢復(fù)意識的跡象,,就使用麻醉劑來阻止大腦復(fù)活的可怕場景出現(xiàn),。
但在這項研究中,沒有證據(jù)顯示存在與意識,、認知或其他更高階的腦功能相關(guān)的全腦電活動,。也就是說,豬腦沒有恢復(fù)意識,。內(nèi)納德·塞斯坦說:“我們只是在盡量延緩不可避免的死亡,,大腦最終將無法恢復(fù)功能?!?/p>
那么,,有沒有可能真正復(fù)活大腦呢?
內(nèi)納德·塞斯坦團隊表示,,重啟大腦活動可能需要電擊,,或者將注入的富氧溶液長時間保留在大腦中,以使腦細胞能夠從缺氧導(dǎo)致的損傷中恢復(fù)過來,。
但他們并沒有打算這么做,,因為這在科研倫理上走得太遠,令人驚悚,。研究團隊甚至在BrainEx灌注液中加入了阻止神經(jīng)元放電的化學(xué)物質(zhì),,以保護神經(jīng)元免受損害,并防止大腦活動重新開始,。如果不使用這些藥物,,大腦有沒有可能產(chǎn)生全腦電活動并恢復(fù)意識?現(xiàn)在還不知道,。而一旦大腦恢復(fù)意識,,我們就必須面臨這樣的倫理考問:單獨的大腦可以算作一個活著的生命嗎?
研究團隊認為,,該技術(shù)并非旨在實現(xiàn)腦移植或大腦功能的長期維持,,而是用于提高我們對大腦組成和功能的理解,,并為昏迷患者、癌癥患者和癡呆癥患者,,以及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病開發(fā)潛在的療法,。
腦灌注技術(shù)會被濫用嗎
同一期的頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》還發(fā)表了兩篇相關(guān)的評論文章,討論了這項研究面臨的倫理爭議,。
美國凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院的兩位教授斯圖爾特·揚格納和玄仁洙撰寫了其中一篇評論文章,,認為這項研究可能激化有關(guān)人體器官移植的爭論?!半S著腦復(fù)蘇科學(xué)的進步,,一些為挽救或恢復(fù)人腦所做的努力可能看起來越來越合理——放棄此類嘗試而傾向于獲取移植器官則可能顯得不那么合理,?!?/p>
確實如此。在大多數(shù)國家,,一個人腦死亡,,就意味著他可以被依法宣告死亡。而最近幾十年,,大多數(shù)用于移植的器官都是從那些被宣布腦死亡的人身上摘取的,。如果BrainEx灌注技術(shù)被改進后用于人類,那些被宣布腦死亡的人,,恐怕應(yīng)該等待腦復(fù)蘇,。
生存,還是死亡,?這是個問題,。
在另一篇評論中,美國杜克大學(xué)的妮塔·法拉哈尼及其同事指出,,這項研究開啟的種種可能性凸顯了“當前關(guān)于研究用動物的監(jiān)管規(guī)定所存在的潛在限制”,。
妮塔·法拉哈尼呼吁制定指南,幫助研究人員應(yīng)對由這項研究所引發(fā)的種種倫理困境,,因為該研究“對長期以來有關(guān)如何認定動物或者人類是否存活的假設(shè)提出了質(zhì)疑”,。
內(nèi)納德·塞斯坦團隊曾向耶魯大學(xué)動物保護與利用機構(gòu)委員會尋求倫理指導(dǎo)。委員會決定沒有必要進行監(jiān)督,,因為這些豬是作為家畜飼養(yǎng)的,,不受動物福利法的約束,在研究開始前就被宰殺了,。但后來的研究成果顯示,,這些動物可能處于灰色地帶——既不是活著,也不是完全死亡,。
研究人員應(yīng)該如何檢測意識或知覺的跡象,?哪些物種適用于這類研究,?應(yīng)該在哪些情況下使用麻醉藥,以避免產(chǎn)生類似疼痛或痛苦的體驗,?人工循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)該運行多長時間,?
其實,世界各地已有數(shù)百人付費冷凍和儲存大腦,,希望有一天科學(xué)家們能讓他們復(fù)活,。BrainEx研究發(fā)表后,腦灌注技術(shù)確有可能遭到濫用,。
未來的世界,,會不會出現(xiàn)僅以大腦存活的人類?或許一切將靜候時間的證明,。(來源:?經(jīng)濟日報)