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美科學家部分「復活」死亡豬腦,但離「死而復生」還很遙遠

大腦是脆弱的。心臟病發或溺水等情況下,斷了氧氣供給的大腦會迅速災難性地受損,導致不可逆轉的腦死亡。

然而,過去的正統醫學觀念現在面臨了挑戰。據《華盛頓郵報》消息,4月17日,《自然》雜誌發表了一份既令人著迷,又令人不安的重要研究報告:耶魯大學醫學院研究人員表示,一個四小時前在當地一家屠宰場被切下的豬頭裡取出的大腦,其部分細胞功能經過六個小時的處理後,被恢復了。

死亡10小時後的大腦(左)及實驗中的大腦(右)對比,圖據紐約時報

「復活」部分腦細胞

這個死去的豬腦被注入一種阻止細胞退化和恢復如代謝等細胞功能活動的混合液體,成功恢復部分腦細胞功能:大腦繼續消耗氧氣和葡萄糖,包括神經元在內的許多腦細胞停止了腐爛,看起來以戲劇性但可檢測的方式被複活了。科學家們檢測到了「自發的突觸活性」,這意味著神經元有發出信號的能力,而細胞也對外部電刺激有反應。該研究作者耶魯大學神經科學家茨馮尼爾(Zvonimir Vrselja)指出,從這個大腦中取出的細胞在顯微鏡下發現,已經恢復了活細胞的形狀。

然而,倫理學家們指出,這種實驗模糊了生死界限。人們很容易聯想到電影《殭屍啟示錄》或其他瘋狂科學家的故事。科學家們自知處在一種微妙的境地,實驗可能招致極大的爭議,甚至憤怒。

從傳統定義來講,這個豬腦仍是死的。研究人員沒有檢測到這個大腦具有任何意識的跡象或其他心理活動。但該研究報告的共同作者耶魯神經科學家內納德·塞斯坦(Nenad Sestan)稱,這項研究已經表明,大腦細胞比之前想像的要強大。

「一個細胞的死亡,或這個案例中一個器官的死亡,都是一個漸進的逐步過程。」塞斯坦強調,研究人員開發的這個名為BrainEx的「復活」系統,或者並不能逆轉細胞的死亡,不能將大腦恢復到穩定的存活狀態,有可能「我們只是推遲了不可避免的死亡。」

可能面臨倫理困境

這樣的實驗幾乎會不可避免地引發人們對於一些噩夢般場景的聯想,包括罐子里的活腦典故、電影《殭屍啟示錄》、大腦移植及其他瘋狂科學家的故事等。

這個實驗面臨著倫理上的困境。其中一些在《自然》雜誌跟該研究同時發表的兩篇評論中就已經被提出了。倫理學家指出,這項研究可以模糊生與死之間的界限,可能使器官捐贈變得複雜化,因為器官捐贈需要明確一個人的死亡和不可救活。

「這是一個巨大的突破。」杜克大學法學與哲學教授尼塔·法拉哈尼是《自然》雜誌發表的評論聯合作者之一,作為NIH生物倫理顧問組成員,法拉哈尼教授指出了這種研究存在的複雜倫理問題。她表示,這為治療創新提供了希望,但同時也向道德和法律提出了挑戰。

人類大腦通常被科學家們描述為宇宙中存在的最為複雜的東西。總的來說,大腦仍是相當神秘的,如大腦到底如何創造思想等很多基本問題都難以回答。這項驚人的研究是一個巨大的突破,但也再次提醒了人們,科學和醫學的不斷創新一方面為治療可怕的疾病(如阿爾茨海默氏症或其他腦部疾病)帶來新的希望,同時又會帶來關於如何應用這些變革性技術和程序的令人頭痛的問題。

研究團隊的多種舉措

研究人員清楚,他們處於一種微妙的境地。這是一個頗具爭議的領域,實驗很可能引發憤怒,或至少緊張焦慮。

美國國立衛生研究院(NIH)資助了這項研究,這是奧巴馬政府開展的一項重大研究大腦倡議(BRAIN Initiative)的一部分。2018年他們在NIH做的一次報告令同僚們震驚,以至於關於實驗的信息被泄露給《麻省理工學院技術評論》的記者,隨後的報道引發了很大爭議。動物權益保護活動家們進行了抗議。而其他研究人員也奇怪,耶魯研究組為什麼要涉及這個微妙的研究領域。

圖據華盛頓郵報

耶魯大學研究人員指出,該實驗沒有使用活體動物,而是用作為食物被屠宰的豬。在死亡幾個小時流完血液後,研究人員再從頭骨中移除出大腦,用混合液體進行實驗處理。而且,該實驗中還使用了一種抑制大腦活動的化學物質。科學家稱,這幫助豬腦細胞避免了痛苦。這種阻滯劑也讓豬腦不會有產生任何意識的風險。

作為額外的保險措施,研究人員一直監測大腦的腦電活動。腦電活動可以表明大腦的整體精神活動。同時,他們還做好了一旦發現這種大腦活動就使用麻醉劑來鎮靜大腦的準備。而實驗中,它們並沒有。

生死界限不是一個可以簡單劃分的事情

「這在臨床上是一個死腦。」塞斯坦告訴記者稱,現在去說復活死人或在冷凍大腦的人類身上應用這種技術還為時過早,「我覺得這個研究當前沒有改變任何事情。」但是,從科學界的反應來說,這仍然提出了一個大問題。

「我們之前基於如今已經被證明錯誤的東西上形成了諸多假設。」法拉哈尼教授指出,「我們以前認為,那(死亡)是一條不歸路。在被切下頭顱四小時後,(這頭豬)當然已經走上了不歸路。」結果,事實證明並非如此。」

在細胞的層面上,生死區分從來就不是一個簡單或可以驟然間劃定的事情。在分子生物學家看來,死亡是正常的氧氣輸送以及其他驅動新陳代謝的分子活動停止,隨即,整個生物化學反應停止,細胞隨後失去正常形狀。但這個過程並不是如開關鍵一樣能即刻完成轉換的。

法拉哈尼稱,研究領域需要謹慎前行,確保實驗室中研究的這些動物不會因此遭受痛苦——即便是那些傳統意義上已經死亡的動物。「鑒於死亡和活著之間存在這麼一個灰色區域,我們需要考慮這種情況下使用動物做實驗的合適操作,以確保它們沒有痛苦或壓力。」

凱斯西儲大學生物倫理學和精神病學教授斯圖爾特·揚納(Stuart Youngner)是《自然》雜誌另一篇倫理評論的共同作者,他也同意法拉哈尼教授的看法,這的確是一個重大突破。「令人不安的是,這挑戰了我作為一個醫生過去了解到的關於大腦脆弱性的諸多假設。從這項研究看來,它並不像我們過去想像的那麼脆弱。」

揚納教授也提到了未來終有一天實現大腦移植的可能性。「這肯定不會很快發生。但這項研究提出了一些可能,我們之前沒有考慮過的可能性。」

紅星新聞記者 林容 編譯

編輯 楊渝彤


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