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      被“复活”的死亡猪脑:Nature封面报道引发热议,脑死亡还是生命的终结么?

      摘要: “在?#27515;?#21382;史的大部分时间里,死亡非常简单。现在,我们不得不质疑什么是不可逆转的。“

      钛媒体注:本文来自微信公众号大数据文摘(ID:BigDataDigest),作者:周素云,钛媒体经授权发布。

      复联4还没来得及看?那些“弹指间灰飞烟灭”的英雄们还未复活,我们先来看下科学界的重磅,“复活”的死亡大脑。

      4月17日, Nature发表一篇重磅封面论文,科学家们成功将屠宰4个小时后的猪脑“复活”。他们构建了一个BrainEX的系?#24120;?#36890;过向脑细胞输送营养和氧气来模拟血液流动,最终让死亡的猪脑恢复了脑循环和部分脑细胞功能。

      虽然“起死”的猪脑并没有“回生”,只是恢复了部分血液循环功能和一些脑部神经活动,并没有恢复意识。但这项发现为研究者认识大脑乃至治疗阿尔茨海默病、中风等脑部相关疾病带来了新希望,同时?#37096;?#33021;带来对脑死亡界定等方面的新问题,引发了科学界的?#20013;?#28909;议。

      脑死亡还是生命的终结么?

      让我们先来回顾一下,到?#36164;?#39564;是怎么“复活”猪脑的呢?

      ?#27515;嗪推?#20182;哺乳动物的大脑极?#36164;?#21040;血流中断和氧气水平降低的影响,即使缺血、缺氧几分钟,?#19981;?#32473;大脑造成不可逆的伤害。在世界上的很多国家中,可以认为当大脑停止活动即脑死亡时,即可确认人已经“合法死亡“。

      自20世纪到现在, 科学家们一直在挑战,试图?#20040;?#33041;在?#33041;?#20572;止跳动继续工作。甚至有研究表明,从?#27515;?#27515;亡大脑中取出的脑细胞仍然可以继续活动。这一次, 来自耶鲁大学医学院的专家们给我们带来了惊?#30149;?/p>

      他们使用了美国农业部屠宰场的约300头猪头。这些猪脑来自农场,并不是专门为试验?#26131;?#35797;验的动物。

      在对该技术进行优化(被杀死的4小时后,从猪头骨中取出猪脑),该团队将32个猪脑成功连接到Brain Ex系?#24120;?#24182;进行了长达6小时的实验。

      研究人员模仿脉冲,有节奏地用特制液体在猪脑中循环。该液体中包含合成血液,它可以携带氧气和药物放缓和逆转脑细胞死亡。

      试验显示,它减少了脑细胞的死亡,并在一定程度上恢复了血液循环功能以及一些脑部神经活动,例如细胞产生能量和清楚废物的能力。

      来源:Nature

      ?#36865;猓?#23454;验还显示大脑对药物有正常反应,而且所消耗的氧气就像正常大脑一样。

      科研人员担心猪脑会有恢复意识的可能,因而使用了药物来减少其脑部活动。最后,在脑电图中并没有显示带有意识或感知的大脑活动迹象。

      这一前所未有的试验改变了大脑死亡的概念。因为之前,许多人认为一旦大脑缺氧,就会很快死去,而且不可逆转。

      耶鲁大学神经科学教授内纳德·塞斯坦表示,这一试验向人展示了细胞死亡是一个渐进和逐步的过程。而且,?#34892;?#36807;程是可能被推迟甚至是可以逆转的。

      “在?#27515;?#21382;史的大部分时间里,死亡非常简单。现在,我们不得不质疑什么是不可逆转的。“

      对“复活”猪脑实验的疑问和热议

      在这篇论文发出后,引起了动物研究、?#27515;?#30740;究学者专家的广泛讨论,以及生与死之间界定的伦理争论。

      研?#23458;?#38431;声称BrainEx并没有违背任何研究的道德准则,该?#38043;?#31350;是在耶鲁大学动物保护与使用委?#34987;?IACUC)的监督下完成,该委?#34987;?#30340;存在是为了确保动物的使用符合美国法律对联邦资助研究的要求。这些猪作为牲畜饲养,并在研究开始前被杀死,因此不属于动物福利法范围内。

      在美国,1966年的“动物福利法”是唯?#36824;?#23450;如何在研究中对待动物的联邦法律,适用于活物或死亡动物。

      如果该实验在美国境外进行的话,也是符合规定的。

      欧盟为用于科学目的动物制定的保护指令中,主要旨在预防(或最小化)活体动物所经历的任何痛苦和疼痛?#23567;?#23427;也特别排除了为农业而饲养的动物

      如果在中国,该项目也是符合科学技术部和省科学技术局所制定的法规,即中国实验动物保护国家标准。保护法也排除了为食物而饲养的动物,主要关注的是消除或减少活体动物的潜在痛苦和疼痛?#23567;?/p>

      来源:Fabrizio Bensch /路透社

      但又因为出现了死亡大脑“复活”的实验,一部分动物研究者认为,需要为这类实验重新制定规则。因为很有可能被研究的动物处于一个?#30097;?#22320;点, 既不是活着的,也没有完全死亡。对于未来的实验,研究人员至少需要解决以下5个问题。

      1. 如何监测意识和感知迹象?脑电图无法得到可靠的表面有意识的大脑,此?#38382;?#39564;中, 研究人员为了避免恢复猪脑的意识可能性,使用了少量麻醉剂。
      2. 哪些动物适合作为BrainEX的研究模?#20572;?#38656;要哪些研究和结果证明使用这些动物的合理性?在现阶段,调查人员应该更加谨慎的对哺乳动物进行测试,特别是猪、狗等灵长类动物。
      3. 神经活动阻?#22270;?#30340;使用是否足以防止与感知相关的能力的出现,例如感受到疼痛的能力?可能有必要将BrainEX或类似的系统应用于有或没有神经元活动阻?#22270;?#30340;老鼠或者小?#36164;螅?以更好地了解阻?#22270;?#30340;作用。
      4. 在哪些情境下麻醉可应用于后续研究,以防止诱发任何类似疼痛的可能性?在什么情况下不应该使用麻醉剂?目前,鉴于未知的因素太多,应该在后续研究中继续使用麻醉剂。
      5. Brain EX或类似的人工循环系统应该运行多长时间?#30475;舜问?#39564;为6个小时,但是否这样的系统只能在一段时间内?#34892;В?#36824;是可以设置时限?这些将有利于对以后的实验进行风险和收益的分析。

      对人脑研究的思考

      虽然距离人脑实验还有很长的路要走, 但未来的某一天,总有研究人?#34987;?#20351;用类似BrainEX的系统去治疗因缺氧而造成的脑损伤。

      到目前为止,神经科学家和医生都认为由此造成的细胞死亡是不可逆转的。相应的治疗都是与健康的脑组织一起工作,以帮助其恢复控制和运转等其他技能。

      在开展人脑分离于肉体外的实验前,尤其是这种脑灌注实验,研究人员需要为患者或者捐赠者提供足够的信息,以供他们做出明智的决定。他们需要知道实验将导致哪些大脑活动以及这些活动将意味着什么?他们还需要知道恢复的可能性以及即将产生的影响。

      另一个值得关注的问题是,哪些信息可以合理地从大脑中检索出来?

      目前,很多研?#23458;?#38431;正在解码活着的人的脑神经活动,?#28909;?#25506;测?#27515;?#30340;?#19988;?#25110;者在梦中所看到的图像,这种探索有朝一日?#19981;?#29992;于“复活”的大脑么?这?#36136;?#39564;如果有一天被通过的话,虽然可能性很小,但我们现在至少需要认真考虑。

      全世界有数百人已经付钱将他们的大脑冷冻和储存,希望有一天科学家们能够恢复它们。在Brain Ex的研究发表之后,不排除脑灌注被误用可能性。

      来源:Brian Snyder /路透社

      在2005年,美国医学研究所和国家研究委?#34987;?#21457;布了?#27515;?#32986;胎?#19978;?#32990;研究?#25913;希?#36825;?#38043;?#31350;成功地促进了涉及?#27515;?#32986;胎?#19978;?#32990;的研究,其内容几乎完全被国际学会采用。?#19978;?#32990;研究为?#27515;?#22522;因组编辑研究制定指导方针,但在?#27515;?#22522;因编辑的研?#21487;?#25105;们已经有了经验教训。

      最新的脑复苏研究也同样需要得到更多的国际关注,公民也必须参与这?#36824;?#31243;,即使让非科学家参与这?#38043;?#31350;的伦理界限,也不能保证未来公众可以接受。

      相关链接:

      https://www.nature.com/articles/d41586-019-01168-9

      https://www.bbc.com/zhongwen/simp/science-47980154

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