4月18日，Nature封面重磅發(fā)布耶魯大學(xué)最新研究：豬大腦在死亡4小時(shí)后成功復(fù)活，并維持了至少6小時(shí)。該系統(tǒng)名為BrainEx，是一套類似透析機(jī)一樣的體外人工循環(huán)程序，將實(shí)驗(yàn)溶液泵入大腦。但是該研究同樣掀起了一波道德倫理的輿論浪潮。文 | 李晨陽 本文摘編自中國科學(xué)報(bào)社旗下微信公眾號(hào)“科學(xué)網(wǎng)”（ID：sciencenet-cas），原文首發(fā)于2019年4月18日，標(biāo)題為《NATURE這次又玩大了！貌似是……大腦死而復(fù)活？》，不代表瞭望智庫觀點(diǎn)。 故事要從一個(gè)屠宰廠（這個(gè)屠宰場非常普通，除了離耶魯大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室太近）說起。 這一天，有32頭豬被宰殺了。在這個(gè)沒有紅油腦花的國度，這些豬的大腦本應(yīng)直接丟棄。但是耶魯大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家把它們帶回了實(shí)驗(yàn)室。 在豬死亡4個(gè)小時(shí)之后，研究人員把離體豬腦接入了一套名字很帥的大腦血流灌注系統(tǒng)——BrainEx。 系統(tǒng)采用37攝氏度模擬脈動(dòng)血流給豬腦恢復(fù)血流供應(yīng)。 在注入豬腦的防腐劑溶液中，加入了阻止神經(jīng)元放電的化學(xué)物質(zhì)，以保護(hù)神經(jīng)元免受損害，同時(shí)也防止大腦活動(dòng)重新開始。 研究人員時(shí)刻準(zhǔn)備著，如果大腦表現(xiàn)出意識(shí)恢復(fù)的跡象，他們會(huì)迅速使用麻醉劑，以免這些失去“主人”的大腦體會(huì)到可能的痛苦。 驚人的事情發(fā)生了！ 在接下來的6小時(shí)灌注期內(nèi)，32個(gè)大腦竟然恢復(fù)了主要?jiǎng)用}、小血管和毛細(xì)血管的循環(huán)！大腦的免疫系統(tǒng)似乎在工作！部分神經(jīng)元甚至出現(xiàn)了自發(fā)的突觸活動(dòng)！ 但研究人員并沒有發(fā)現(xiàn)大腦有恢復(fù)復(fù)雜活動(dòng)甚至意識(shí)的征兆。 他們猜想，重啟大腦活動(dòng)可能需要電擊，或者將大腦長時(shí)間保存在富氧溶液中，讓細(xì)胞從缺氧狀態(tài)下受到的損傷中恢復(fù)過來。 由于新鮮的灌注液供應(yīng)有限，而且很難有人持續(xù)監(jiān)控和調(diào)整BrainEx系統(tǒng)，研究小組在6個(gè)小時(shí)后停止了實(shí)驗(yàn)。因此靠灌注能把豬腦的這些功能維持多久，目前還不好說。 領(lǐng)銜這項(xiàng)工作的美國康涅狄格州耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)學(xué)家Nenad Sestan說：“我們只飛了幾百米，但我們真的能飛嗎?” 有學(xué)者提出，一個(gè)類似于BrainEx的系統(tǒng)，未來可能治療人類因缺氧造成的腦損傷；又或者這項(xiàng)技術(shù)可以讓科學(xué)家在器官上而不是人身上測試退行性腦疾病的藥物。 Sestan表示，BrainEx系統(tǒng)距離人體應(yīng)用還很遙遠(yuǎn)，而第一個(gè)障礙就是必須把大腦從頭骨中取出來。 迄今為止，無論神經(jīng)學(xué)家還是腦科醫(yī)生，都普遍抱有兩種觀念： 第一，哺乳動(dòng)物的大腦非常脆弱，一旦中斷血液流動(dòng)，大腦的神經(jīng)活動(dòng)和意識(shí)就無法挽回地喪失。 第二，除非迅速恢復(fù)血液循環(huán)，否則細(xì)胞死亡和機(jī)體死亡的進(jìn)程是不可逆轉(zhuǎn)的。 也就是說，沒救了。 正因如此，世界上有幾十個(gè)國家通過了腦死亡立法，官方認(rèn)定腦死亡就是真正的死亡。 然而，這32顆豬腦在原裝身體死亡長達(dá)4個(gè)小時(shí)之后，表現(xiàn)出的“超常發(fā)揮”，撼動(dòng)了人類對死亡的認(rèn)知。 大腦細(xì)胞的恢復(fù)能力或許遠(yuǎn)比我們以為的更強(qiáng)。在供血中斷之后，腦細(xì)胞的死亡可能并不是迅速的潰敗，而是更為緩慢的過程。 如果是這樣，似乎還可以搶救一下？ “在人類歷史的大部分時(shí)間里，死亡似乎是非常簡單的事。但現(xiàn)在，我們必須質(zhì)疑什么才是不可逆轉(zhuǎn)的真正死亡?！?/p> ——華盛頓州西雅圖艾倫腦科學(xué)研究所首席科學(xué)家（Christof Koch） 毫無疑問，這是一項(xiàng)令人振奮的研究。 但科學(xué)界似乎除了激動(dòng)，還有不少憂慮。 《自然》同期配發(fā)的兩篇評論文章中，兩位學(xué)者分別就器官移植和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的倫理挑戰(zhàn)展開了討論。 1. 《豬的實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)了關(guān)于人類大腦損傷的假設(shè)》——美國俄亥俄州克利夫蘭凱斯西儲(chǔ)大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物倫理學(xué)和精神病學(xué)教授Stuart Youngner和生物倫理學(xué)和哲學(xué)教授Insoo Hyun BrainEx研究取得的進(jìn)展，可能會(huì)加劇拯救個(gè)人生命的努力與獲取捐贈(zèng)器官的努力之間的緊張關(guān)系。 在大多數(shù)國家，如果一個(gè)人表現(xiàn)出所有腦功能的不可逆轉(zhuǎn)喪失（腦死亡）或所有循環(huán)功能的不可逆轉(zhuǎn)喪失（循環(huán)死亡），他就可以被依法宣告死亡。 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。 如果類似于BrainEx的技術(shù)被改進(jìn)并開發(fā)用于人類，那些被宣布腦死亡的人可能會(huì)成為腦復(fù)蘇的候選人，而不是器官捐贈(zèng)者。 BrainEx的研究及其后續(xù)工作肯定會(huì)激發(fā)更多的公開討論。這場辯論可能有助于澄清，某個(gè)人應(yīng)該去捐獻(xiàn)器官（死），還是爭取復(fù)蘇（生），究竟該用哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)判定。 2. 《死后，豬的大腦在體外存活數(shù)小時(shí)》——Sara Reardon 這項(xiàng)工作會(huì)引發(fā)一系列倫理問題，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了當(dāng)前關(guān)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的法規(guī)存在潛在局限性。 該研究小組曾向耶魯大學(xué)動(dòng)物保護(hù)與利用機(jī)構(gòu)委員會(huì)（IACUC）尋求倫理指導(dǎo)。 委員會(huì)決定沒有必要進(jìn)行監(jiān)督，因?yàn)檫@些豬是作為家畜飼養(yǎng)的，不受動(dòng)物福利法的約束，在研究開始前就被宰殺了。 后來的研究成果顯示，這些動(dòng)物可能處于灰色地帶——既不是活著，也不是完全死亡。 因此我們需要解決一些問題，如：研究人員應(yīng)該如何檢測意識(shí)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(yàn)？人工循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)該運(yùn)行多長時(shí)間？ 值得注意的是，世界各地已有數(shù)百人付費(fèi)冷凍和儲(chǔ)存大腦，希望有一天科學(xué)家們能讓他們復(fù)活。 在BrainEx研究發(fā)表后，不難想象腦灌注技術(shù)可能遭到濫用。 庫叔福利 庫叔的贈(zèng)書活動(dòng)一直都在！湖岸出版為庫叔提供5本《數(shù)學(xué)簡史：確定性的消失》贈(zèng)予熱心讀者。本書探討數(shù)千年來數(shù)學(xué)在直覺、邏輯、應(yīng)用之間穿梭往復(fù)的旅程，再現(xiàn)真實(shí)數(shù)學(xué)的發(fā)展過程，闡述數(shù)學(xué)的起源、數(shù)學(xué)的繁榮和科學(xué)的數(shù)學(xué)化。請大家在文章下評論，點(diǎn)贊最高的前1名（數(shù)量超過30）將得到贈(zèng)書。 總監(jiān)制：蘇會(huì)志 監(jiān)制：夏宇 責(zé)編：戴麗麗 李逸博 編務(wù)：謝芳 |
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