圖1 研究成果（圖源：[1]）

斯克里普斯研究所副教授Anne Hanneken在器官捐贈者死亡20分鐘內獲得供體眼部器官，并使用特殊運輸裝置保存供體的氧合作用和其他營養(yǎng)物質。莫蘭眼科中心的科學家Frans Vinberg博士設計了一種刺激視網(wǎng)膜并可測量其細胞電活動的裝置，借此可以在器官供體視網(wǎng)膜中恢復一種此前只能從活人眼睛中看到的特定電信號“b波”——一種曾在活體大腦中被記錄的緩慢、有節(jié)奏的振蕩，這也是首次從死亡供體中記錄到b波信號。

該團隊成功恢復供體器官視網(wǎng)膜中的光感應神經元細胞，使該細胞在人體死亡五個小時后仍能對光作出反應并相互通信（圖2）[1]，這些發(fā)現(xiàn)涉及大腦和視覺研究的重要部分。更為重要的是，這些神經元是大腦和脊髓中樞神經系統(tǒng)（Central Nervous System，CNS）的一部分，使得中樞神經系統(tǒng)中的其他細胞也有可能得到類似的修復，從而幫助大腦恢復意識。

圖2 活體和離體條件下光誘發(fā)視網(wǎng)膜反應的死后衰減和恢復（圖源：[1]）

來自猶他大學Moran眼科中心的第一作者Fatima Abbas博士表示，“在器官捐獻者死亡五小時后獲得的眼睛中，我們能夠喚醒存在于人類視網(wǎng)膜黃斑中的感光細胞。黃斑是視網(wǎng)膜的一部分，負責人類視覺能力、細節(jié)處理和顏色。我們發(fā)現(xiàn)這些細胞對強光、彩光甚至非常微弱的閃光均能做出反應?！?/p>

在此前研究中，研究人員雖然可以恢復光感受器，但最后或因為細胞缺氧，導致其最終喪失與視網(wǎng)膜中其他細胞通信的能力，而最新研究卻克服這一困難。這項變革性技術可以幫助研究人員更好地了解神經退行性疾病，助力研究人員在功能正常的人眼細胞上測試潛在的新療法，從而加速視力障礙的新藥開發(fā)。

2019年4月18日，耶魯大學團隊在Nature發(fā)文稱，他們成功恢復了死亡數(shù)小時的豬大腦中的基本細胞活動，這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了大腦在血液供應中斷后幾分鐘內就將不可逆轉地失去功能的傳統(tǒng)觀點（圖3）[2]。

圖3 研究成果（圖源：[2]）

研究人員取來32個豬的大腦，在這些豬死亡4小時、大腦中沒有血液或葡萄糖流動后，通過一種名叫BrainEx的體外人工循環(huán)程序（圖3），向腦細胞輸送營養(yǎng)和氧氣來模擬血液流動——該系統(tǒng)讓死亡數(shù)小時的豬大腦恢復了腦循環(huán)和部分腦細胞功能，并至少維持了6小時！

圖4 BrainEx的灌注系統(tǒng)和實驗工作流程（圖源：Mail Online）

研究人員發(fā)現(xiàn)，經過6個小時的泵注，大腦中經過處理的區(qū)域，單個腦細胞保持了關鍵的細胞結構，而未經處理的區(qū)域，腦細胞嚴重退化。研究人員取出處理區(qū)域的神經元，并用電刺激它們，發(fā)現(xiàn)神經元作出了有活力的反應。此外，研究人員將人工血液送入大腦，發(fā)現(xiàn)腦細胞在吸收血糖和氧氣，并產生二氧化碳，這是腦細胞在發(fā)揮作用的信號。而且，在經過處理的大腦區(qū)域，血管會對一種擴張血管的藥物產生反應。

研究負責人、耶魯大學醫(yī)學院的內納德·塞斯坦說，這項研究揭示了大腦中已經失去血液和氧氣供應的細胞具有驚人的恢復能力。“完整的大型哺乳動物大腦在循環(huán)停止數(shù)小時后，仍保留著恢復循環(huán)和某些分子、細胞活動的能力，這種能力被低估了，大腦細胞死亡的時間跨度比我們之前認為的要長?！贝隧椦芯炕驅⒃谖磥硗苿尤祟愔酗L和腦損傷的治療。

對此，F(xiàn)atima Abbas在最近研究中點評道：“在耶魯大學的案例中，豬腦部神經元的協(xié)調種群活動無法恢復。而在我們的案例中，我們能夠使機體死亡長達5小時后的中央視網(wǎng)膜（人類中樞神經系統(tǒng)的重要組成部分）恢復感光細胞的群體反應，且實現(xiàn)了視網(wǎng)膜細胞之間的交流。盡管過去的研究已經恢復了供體眼睛中有限的電活動，但這從未在黃斑中實現(xiàn)，也從未達到我們現(xiàn)在所研究的程度。鑒于視網(wǎng)膜是我們中樞神經系統(tǒng)的一部分，所以我們認為類似的現(xiàn)象也可能出現(xiàn)在大腦的其他部分。”

上述兩篇研究都涉及研究中樞神經系統(tǒng)中的其他神經元組織，或在逆轉腦死亡進展中著上濃墨重彩的一筆。