4月18日，Nature封面重磅發(fā)布耶魯大學最新研究：豬大腦在死亡4小時后成功復活，并維持了至少6小時。該系統(tǒng)名為BrainEx，是一套類似透析機一樣的體外人工循環(huán)程序，將實驗溶液泵入大腦。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報社旗下微信公眾號“科學網(wǎng)”（ID：sciencenet-cas），原文首發(fā)于2019年4月18日，標題為《NATURE這次又玩大了！貌似是……大腦死而復活？》，不代表瞭望智庫觀點。 故事要從一個屠宰廠（這個屠宰場非常普通，除了離耶魯大學的實驗室太近）說起。 這一天，有32頭豬被宰殺了。在這個沒有紅油腦花的國度，這些豬的大腦本應直接丟棄。但是耶魯大學的神經(jīng)學家把它們帶回了實驗室。 在豬死亡4個小時之后，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攝氏度模擬脈動血流給豬腦恢復血流供應。 在注入豬腦的防腐劑溶液中，加入了阻止神經(jīng)元放電的化學物質，以保護神經(jīng)元免受損害，同時也防止大腦活動重新開始。 研究人員時刻準備著，如果大腦表現(xiàn)出意識恢復的跡象，他們會迅速使用麻醉劑，以免這些失去“主人”的大腦體會到可能的痛苦。 驚人的事情發(fā)生了！ 在接下來的6小時灌注期內(nèi)，32個大腦竟然恢復了主要動脈、小血管和毛細血管的循環(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！ 但研究人員并沒有發(fā)現(xiàn)大腦有恢復復雜活動甚至意識的征兆。 他們猜想，重啟大腦活動可能需要電擊，或者將大腦長時間保存在富氧溶液中，讓細胞從缺氧狀態(tài)下受到的損傷中恢復過來。 由于新鮮的灌注液供應有限，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個小時后停止了實驗。因此靠灌注能把豬腦的這些功能維持多久，目前還不好說。 領銜這項工作的美國康涅狄格州耶魯大學醫(yī)學院神經(jīng)學家Nenad Sestan說：“我們只飛了幾百米，但我們真的能飛嗎?” 有學者提出，一個類似于BrainEx的系統(tǒng)，未來可能治療人類因缺氧造成的腦損傷；又或者這項技術可以讓科學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)距離人體應用還很遙遠，而第一個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)學家還是腦科醫(yī)生，都普遍抱有兩種觀念： 第一，哺乳動物的大腦非常脆弱，一旦中斷血液流動，大腦的神經(jīng)活動和意識就無法挽回地喪失。 第二，除非迅速恢復血液循環(huán)，否則細胞死亡和機體死亡的進程是不可逆轉的。 也就是說，沒救了。 正因如此，世界上有幾十個國家通過了腦死亡立法，官方認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4個小時之后，表現(xiàn)出的“超常發(fā)揮”，撼動了人類對死亡的認知。 大腦細胞的恢復能力或許遠比我們以為的更強。在供血中斷之后，腦細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間里，死亡似乎是非常簡單的事。但現(xiàn)在，我們必須質疑什么才是不可逆轉的真正死亡。” ——華盛頓州西雅圖艾倫腦科學研究所首席科學家（Christof Koch） 毫無疑問，這是一項令人振奮的研究。 但科學界似乎除了激動，還有不少憂慮。 《自然》同期配發(fā)的兩篇評論文章中，兩位學者分別就器官移植和動物實驗的倫理挑戰(zhàn)展開了討論。 1. 《豬的實驗挑戰(zhàn)了關于人類大腦損傷的假設》——美國俄亥俄州克利夫蘭凱斯西儲大學醫(yī)學院生物倫理學和精神病學教授Stuart Youngner和生物倫理學和哲學教授Insoo Hyun BrainEx研究取得的進展，可能會加劇拯救個人生命的努力與獲取捐贈器官的努力之間的緊張關系。 在大多數(shù)國家，如果一個人表現(xiàn)出所有腦功能的不可逆轉喪失（腦死亡）或所有循環(huán)功能的不可逆轉喪失（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的技術被改進并開發(fā)用于人類，那些被宣布腦死亡的人可能會成為腦復蘇的候選人，而不是器官捐贈者。 BrainEx的研究及其后續(xù)工作肯定會激發(fā)更多的公開討論。這場辯論可能有助于澄清，某個人應該去捐獻器官（死），還是爭取復蘇（生），究竟該用哪個標準判定。 2. 《死后，豬的大腦在體外存活數(shù)小時》——Sara Reardon 這項工作會引發(fā)一系列倫理問題，同時強調(diào)了當前關于實驗動物的法規(guī)存在潛在局限性。 該研究小組曾向耶魯大學動物保護與利用機構委員會（IACUC）尋求倫理指導。 委員會決定沒有必要進行監(jiān)督，因為這些豬是作為家畜飼養(yǎng)的，不受動物福利法的約束，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：研究人員應該如何檢測意識或知覺的跡象?哪些物種適用于這類研究？應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？人工循環(huán)系統(tǒng)應該運行多長時間？ 值得注意的是，世界各地已有數(shù)百人付費冷凍和儲存大腦，希望有一天科學家們能讓他們復活。 在BrainEx研究發(fā)表后，不難想象腦灌注技術可能遭到濫用。 庫叔福利 庫叔的贈書活動一直都在！湖岸出版為庫叔提供5本《數(shù)學簡史：確定性的消失》贈予熱心讀者。本書探討數(shù)千年來數(shù)學在直覺、邏輯、應用之間穿梭往復的旅程，再現(xiàn)真實數(shù)學的發(fā)展過程，闡述數(shù)學的起源、數(shù)學的繁榮和科學的數(shù)學化。請大家在文章下評論，點贊最高的前1名（數(shù)量超過30）將得到贈書。 總監(jiān)制：蘇會志 監(jiān)制：夏宇 責編：戴麗麗 李逸博 編務：謝芳 |
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