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猪脑死亡竟可恢复

2019-04-18 14:11 来源 综合路途社/科技日报

  猪脑死亡竟可恢复:2019年4月17日,英国《自然》杂志发表了一项神经科学研究,耶鲁大学的科学家们在猪脑死亡后数小时内成功地恢复了猪脑中的基本细胞活动,这一发现可能会促进治疗人类中风和脑损伤的进展。

  美国科学家报告了一种可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,但目前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。该成果被认为掀起了领域内伦理争议,并对如何界定动物或者人类是否存活的假设提出了强烈质疑。

  哺乳动物大脑对于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。有些研究已经提出疑问: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?

  此次,耶鲁大学医学院团队假定,即便已经死亡几个小时,特定的细胞功能或许可以部分恢复。为了检验是否如此,他们开发了BrainEx系统,可在正常体温下(37℃)模拟脉动血流(灌注)。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。团队发现,在6个小时的灌注期内,细胞死亡有所减少,而且部分细胞功能(包括突触活性)得到恢复。但实验期间没有发现全脑网络活动或全脑功能的证据。

  这表明,大脑的细胞恢复功能强于此前预期,且血流中断后的细胞功能退化可能是一个缓慢的过程。但借助BrainEx系统是否有可能恢复全部正常脑功能仍未可知。

  《自然》随附两篇评论文章讨论了该研究的意义。其中一篇里,凯斯西储大学医学院科学家认为,该研究可能激化有关人体器官移植的争论。

  而另一篇评论中,杜克大学科学家指出,该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,帮助研究人员应对由这项研究引发的种种伦理困境,该成果亦“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”。

  这种方法还将提供一种平台用以研究完整大脑,也需要进行下一步的测试以探索其更广泛的应用。

  科学家们强调,他们的工作甚至没有接近于在无实体猪脑中重新唤醒意识。实际上,该实验是专门为避免这种结果而设计的,无论多么不可能。

  尽管如此,该研究提出了许多生物伦理问题,包括关于脑死亡的定义以及与器官捐献有关的协议的潜在后果的问题。

  该研究源于加强大脑发育,疾病和进化研究的努力。耶鲁说,主要的实际应用是允许科学家分析三维大型哺乳动物的全脑标本,而不是通过局限于小组织样本的研究。

  这组作者说,该研究得到了美国国立卫生研究院的支持,并未为人类提供直接的临床突破。

  该实验的结果将于周四发表在“自然”杂志上,与长期接受的脑死亡原理相反,后者认为,在氧气和血流被切断后数秒或数分钟内,重要的细胞活动不可逆转地停止。

  从死于肉类包装植物的动物中收获的猪脑中循环功能和细胞代谢的有限复兴是在死亡后4小时通过向脑中注入旨在保存组织的特殊化学溶液实现的。

  首席研究员Nenad Sestan在研究前发布的耶鲁新闻稿中表示,大型哺乳动物的完整大脑在循环停止后数小时内保留了以前未被充分认识的恢复循环和某些分子和细胞活动的能力。

  正是在耶鲁大学神学科学,比较医学,遗传学和精神病学教授塞斯坦的实验室里,研究人员开发了所谓的BrainEx系统,用于将人工营养素泵入猪脑血管网络。

  '不是一个生活的大脑'
然而,科学家们强调,经过治疗的大脑仍然没有任何与感知,意识或意识相关的有组织电活动的可检测迹象。

  “临床定义,这不是一个活的大脑,但它是一个细胞活跃的大脑,”研究的共同作者,神经科学副研究员Zvonimir Vrselja说。

  BrainEx防腐剂包括阻断神经信号的物质。据耶鲁称,研究人员还准备停止通过麻醉剂和降温可能产生的任何电活动。

  幻灯片(3图像)
虽然这项研究没有为人类提供直接的治疗益处,但它创造了一个新的研究平台,可能最终帮助医生找到恢复脑卒中患者脑功能的方法,或者测试新的治疗方法来恢复受损伤的脑细胞,作者说。

  与此同时,这项研究可能引发围绕死亡本身决定的新窘境,这种窘迫本身被广泛定义为所有大脑功能的不可逆转的损失。这条线的模糊反过来又决定了医生何时在道德上必须从保留病人的生命到保护他们的器官。

  “在人类历史的大部分时间里,死亡非常简单,”西雅图艾伦脑科学研究所的总裁兼首席科学家Christof Koch在伴随Yale研究出版物的自然文章中说。

编辑: yujeu


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