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死亡4小时的猪大脑被科学家重新供血恢复部分活力...感觉离科幻近了一步!

作者:英国那些事儿 来源:英国那些事儿 公众号
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04-18


很多人都看过著名科幻电影《源代码》,

电影中塑造了一个“肉身死亡,灵魂不灭”的场景,将一名被炸死乘客的大脑记忆移植进一个将死的退役士兵的大脑中,探寻爆炸案的真相.....



或者杰森斯坦森的影片《怒火攻心2》中,杰森斯坦森一把拔掉了一个插满管子,依靠营养液存活的一个Boss大脑,把它当足球一样一脚踢飞....



还有老牌科幻故事《弗兰肯斯坦》,这位疯狂的科学家四处偷尸体,用偷来的脑袋和身体,把它们组装成一个个怪物....


类似的故事还有很多,归结起来,无论是吃瓜群众还是科学家,都曾幻想过这样看似不可能的场景:

一个人身体没了,但他的大脑却不会立刻死亡,在某些条件下可以改造恢复活动,甚至保持大脑像正常人一样运行,创造出“精神永存”的场景....


最近,一个由耶鲁大学牵头完成的实验,让人类离这个幻想似乎更近了一步:

科学家们将32个,已经死去4小时的猪大脑,插入了模拟供血系统后,竟然出现了猪的大脑部分恢复功能的场景!


这个实验是由耶鲁大学医学院发起的,科学家们想验证一个假设:

人的身体死亡之后,大脑可能不会立即死去,如果把大脑保留下来,组装上一个类似于身体的血液循环系统给大脑供血,能不能让大脑恢复部分功能,甚至恢复意识,再次"活"过来?

为了证明这个实验,科学家们决定先在我们的哺乳动物同类——猪身上进行这项实验。


他们设计好了一个模拟血液循环系统,称之为BrainEx,这个系统含有模拟血液,透析系统,在血液里加入了一些特殊的化学物质,可以大致模拟猪身体的血液循环。



之后,团队联系了一个屠宰场,预定了他们的实验对象:

32头即将被宰杀后送去超市的猪,在被宰杀后,第一时间交给耶鲁的实验团队,展开实验....

就这样,32头刚刚被宰杀的生猪的脑袋被割了下来,耶鲁大学实验团队火速将它们运到了实验室里,这一批猪头被安放进实验容器里,对接上BrainEx系统,连接相应的模拟血管,脑部活动监测仪...

一系列准备工作完成之后,科学家们启动BrainEx系统,打开电动泵,将模拟血液压进死连接了死猪头的血管里。


实验开始,此时,距离这一批猪被宰杀已经过去4个小时了,它们头身分离,理论上属于肉体已经死去....

现在,它们的大脑连接着一个不完全精确的模拟血液循环系统,脑死亡4个小时的猪头,究竟能不能“起死回生”?


所有人凝神静气,静静地等待着,等待传说中奇迹的发生:

时间一分一秒地过去,从监测脑部活动的仪器显示,

从猪被杀,脑袋被切下这段时间,每一秒,这些死猪头的脑细胞一直在不断死亡,

然而,在连接上BrainEx之后,大家惊讶地发现,死亡的脑细胞速率在飞速下降,此时,距离猪的死亡已经过去了6小时了...


左:正常情况下被切下来10小时后的脑细胞

右:同样时长下连接上外循环系统的脑细胞


不久之后,奇迹真的出现了:

这些死猪大脑里的部分细胞,开始恢复了活力,最惊人的是,某些神经元之间的突触开始起了反应活动...

所谓突触,是一种神经元之间之间通信的特异性接头,一种在神经之间传导信号的,至关重要的连接,它的反应和出现,几乎意味着,已经被判定死去的猪大脑,有了恢复生机的迹象!



尽管死猪大脑只有很小的一部分恢复了功能,却足以让耶鲁大学医学院实验团队振奋无比了,

团队里的Sestan教授更是给出了一个让人瞠目结舌的评价:

“这个实验结果太惊人了,令人意想不到,我甚至觉得,未来这项技术或许可以运用到人类身上!”


尽管这项实验只取得了部分进展,也没有迹象表明,这些死去的猪大脑能够恢复所有的功能,

但是这项实验也改变了过去人们对脑细胞的认知。


过去,人们总是认为,在身体死亡(心脏停止跳动,血液循环停止)以后,大脑在身体中断氧气供给之后的几秒或者几分钟之后,大脑就宛如一台断电的机器,认知活动的脑电波信号几秒钟就会消失,大脑供能会在几分钟之内耗尽,之后脑细胞开始迅速死亡,整个过程无比迅速且不可逆转....


如今这项实验证实,在身体死亡,大脑被中断供血供氧长达几小时后,大脑仍有部分恢复功能的可能性。

这刷新了人们对大脑修复的能力的认知,Sestan教授也认为:

“看起来,以前人们对大脑缺少循环系统支持后的恢复能力有点评价过低,也不够准确。”



在科学界庆祝这一巨大突破,感慨人体奇妙潜力的同时,这项实验带来的争议也接踵而至,

最大的争议来自以下三个方面:


首先,如果大脑能在“脑死亡”之后完全恢复,以后该如何定义死亡。

人类历史在长达2000多年的时间里,都是以呼吸和心跳停止作为死亡的标志。


到了现代,医学发达之后,许多脑死亡的病人,可以依靠医疗设备维持呼吸和心跳,移植的心脏也能拯救一个早已不能自主呼吸的病人,

不少国家都以脑死亡来定义了全新的死亡标准。

各国脑死亡的标准大同小异,基本涵盖了以下内容:

完全没有反应意识,没有自主呼吸的能力,缺乏反射能力,没有大面积的脑电波活动。


然而现在,耶鲁大学新的实验,很可能让脑死亡来定义真正死亡的标准再一次被重新定义:


如果一个人的大脑即便出现了以上“脑死亡“定义的特征,不能自主呼吸,缺乏反射能力的症状等,也很有可能在类似BrainEX这样的模拟循环系统支持下恢复活动,重新“活过来”,如果技术更进一步,它甚至可能在某些模拟机器的帮助下,开始讲话和思考的话,

那样的情况下,我们难道还能认定这个人“已经死了”?


事实上,脑死亡的定义在前些年也遭遇过挑战,

2007年,一个女性遭遇了急性低温,身体温度骤降到18摄氏度,一度被宣判为脑死亡,

然而最终,她奇迹般地活了过来,脑神经竟然也全部恢复正常!

猪大脑的实验,不但重复个这项奇迹的一部分,也对人类脑死亡的定义提出了新的挑战。



其次,关于这项实验的争议就是,

死去大脑意识究竟能不能真正地,完全地恢复!?


这项实验中,尽管很多死猪大脑的部分活动有了复苏的迹象,但最关键的部分,认知和意识,32头死猪大脑,却没有一个个体被观察到有意识恢复活动的迹象。


实验过程中,科学家们已经做到了足够准确地模拟大脑的血液循环系统,甚至最小的毛细血管都有仔细检查过。

同时,研究人员们也确定,血管膨胀到足够大,以便让模拟循环系统中的药物能够顺利通过,

大量的准备工作完成之后,

在比较没有BrainEx支持的,已经死亡的猪大脑,和仍旧活着的猪大脑之后,

研究人员们发现,10小时之后,BrainEx支持下的死猪大脑,的确比普通的死猪大脑完整很多,但和活着的猪大脑相比,还远远够不上“死而复生”的标准....


科学家们还确认,整个实验中,都没有监测到大规模的脑电波活动,但是,他们切下了一段

海马体(大脑中控制记忆和方向定位的关键部位)的神经之后,经过一些治疗措施之后,发现它依旧能产生反应活动....


就目前的情况来看,能不能完全恢复一个“死亡”的大脑,依旧是个未知数,这项实验也被部分科学家称为“有效果,但没有意识...”



最后的争议,是在用动物实验的伦理方面,

这项实验的结果,本身也引出了一个动物实验的伦理问题。

耶鲁大学做这项实验使用的32个死猪头,本身就是被用于屠宰的生猪,实验只是在猪死亡之后顺带进行的。

目前的动物实验道德伦理争议点是,用活体动物做实验,动物会感受到痛苦和压力,这遭到了许多人的抵制和反对,

但是,如果用死去动物的身体组织就一定合适吗?


耶鲁的实验更是证明了,如果这一些死去动物的身体组织部分(大脑)得‘苏醒’了呢,是不是同样能感知痛苦和压力,那用死去动物的身体组织做实验,是不是同样也不道德了?


不管怎样,

这个32头死去的猪大脑,被科学家们用人为方式部分恢复了活力,有了起死回生的迹象,这仍旧是大脑研究领域一项重大的突破。

也让无数人通过科幻才能实现的场景,有了实现的可能。


对此,科学家们倒是保持了清醒的认识:

“将曾经认为不可能的细胞恢复,这绝对是好的科幻素材。但是,恢复意识和认知是关键的一步,目前来说,我们还做不到疯狂科学家弗兰肯斯坦那个程度。前景仍不明朗,我们很可能永远也恢复不了一个死去大脑的认知能力...但我们现在正朝着这个可能性努力....”


好吧,

如果未来某一天,人类真的可以做到“身体死去,大脑存活”,

那死亡会不会真的彻底终结,

或者,肉体死去,也没那么可怕了....





Ref:

https://www.nytimes.com/2019/04/17/science/brain-dead-pigs.html

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-6932171/FrankenSWINE-Scientists-bring-functions-pigs-BRAIN-life.html

https://www.nationalgeographic.com/science/2019/04/pig-brains-partially-revived-what-it-means-for-medicine-death-ethics/

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