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“死”或将被重新定义!科学家成功复活大脑

04-19 前沿论文

自然学报新发现

什么是死亡?
当一个人表现出不可逆转的所有脑功能丧失(脑死亡)或循环功能丧失(心肺死亡),大多数国家会在法律上宣定其死亡。
 
然而,在昨天即4月18日顶尖学术期刊《自然》的封面论文里,科学家们利用脑复苏技术动摇了生与死的界线,引起了法律专家和伦理学家们的激烈讨论……

自然学报新发现
 
来自耶鲁大学医学院的科学家们建立了一套名为BrainEx的体外灌注系统,能让死亡数小时后的猪脑恢复脑循环和部分脑细胞功能,并维持至少6小时。
 
神经科学家Nenad Sestan教授领衔的研究团队特制了一种以血红蛋白为主的无细胞灌注液,并组建了一套可以模拟正常体温(37摄氏度)下血流脉动的体外灌注系统。他们从死猪的头部取出了完整的猪脑,这些猪来自食品加工厂,大脑原本会在猪死后被丢弃。研究人员通过颈动脉将猪脑与体外灌注系统相连,以检验死后复苏的可能性。

自然学报新发现
 
尽管这些大脑的“主人”已死亡4个小时之久,但在接入BrainEx系统后,研究人员观察到,持续6小时的灌注期内,32个大脑令人难以置信地恢复了主要动脉、小血管和毛细血管的循环。
 
而且,当灌流液中施加了一种用于增加人脑血流的药物后,研究人员发现这些猪脑的血管出现扩张,使灌流液流速加快。由此可见,大脑对药物也产生了相应的反应。
 
此外,在灌注系统的支持下,大脑皮层的细胞死亡有所减少,神经元形态和密度得以保持,而且还有部分细胞功能得到恢复。利用电极检测单个神经元的电活动,可以看到神经元甚至表现出自发突触活动。这些结果表明,大脑拥有的脑细胞恢复功能或许比以往所以为的更强。
 
长期以来,人们一直认为哺乳动物的大脑十分脆弱,一旦停止供血,哪怕只是短短几分钟甚至几秒钟,缺氧和耗能都会很快造成神经元的死亡。然而此次结果却挑战了过去的认知,供血中断后的脑细胞功能退化更可能是一个缓慢的过程。
 
研究团队在实验维持了6小时后由于资源有限而人为中断了灌注,如果不中断,BrainEx系统可以维持猪脑功能多久、是否有可能恢复全部正常的脑功能还不得而知。
 
虽然在目前的实验条件下,没有迹象表明这些大脑恢复了意识(awareness)、感觉(perception)或其他高级脑功能相关的全脑电活动,并且作者谨慎地指出,神经生理活动的复苏与整体功能的恢复不可相提并论。然而,在同期《自然》上刊发的评论认为,“BrainEx研究开辟了以前无法想象的可能性”。

自然学报新发现
杜克大学的法律与哲学教授Nita Farahan等人认为,这项研究“对长期以来有关如何认定动物或人类是死是活的假设提出了质疑”,他们呼吁制定相应的指南来应对这项研究引发的伦理困境。
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另一些学者,包括凯斯西储大学的两位生物伦理教授Stuart Youngner和Insoo Hyun则从器官移植的角度提出了问题。
 
近几十年来,器官移植大多来自被宣布脑死亡的捐献者。通常,在捐献者心肺停止的几分钟后,为了被捐献者可以获得健康的器官,器官移植的工作必须争分夺秒进行。
 
在Youngner教授看来,随着脑复苏科学不断进步,像BrainEx这样的系统在经过优化后未来有可能应用于人脑,那么死亡几小时的大脑仍然有复苏的可能性,“为挽救或恢复人脑而做的努力可能看起来越来越合理,相反,倾向于获取移植器官而放弃抢救则可能显得不那么合理。”那么,有限的医疗资源是继续脑复苏抢救,还是在某个节点上转而留下器官救其他等待移植的人,势必成为生物伦理学上难以避开的问题。
 
在生与死的界线,怎么做才是拯救和改善生命的最佳方法?

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