Nature封面文章：豬死後4小時，大腦部分細胞功能可以恢復

死亡之後，大腦功能是否可以恢復？

最新一期的《Nature》封面文章，給出一份答案：或許可以！至少在豬身上可以看到希望。

來自耶魯大學醫學院的科學家們研發出一套體外灌注系統——Brain Ex，可以在豬死亡4小時後，恢復大腦一些細胞的結構和功能。

通訊作者Stephen G. Waxman（左） & Nenad Sestan（右）

這項研究無疑對傳統的「腦損傷假設」，即大型哺乳動物大腦在氧氣、血液停止循環後的幾分鐘內會發生不可逆轉地損傷，提出了質疑和挑戰。

死亡4小時後……

來自耶魯大學醫學院的科學家們從美國農業部屠宰場選了約300頭豬。它們生來是被食用的，研究人員收集了它們的大腦並進行了相關研究。

在優化技術之後，團隊將32個豬腦（豬死亡後4小時，並從頭骨中取出大腦）連接至Brain Ex系統。

Brain Ex系統相當於一個泵，通過加熱器和過濾器模擬正常體溫（37℃），並按照血流脈動的節奏灌注以血紅蛋白為主的無細胞溶液進入豬腦中。灌注時間持續6小時。在這期間， 研究人員會利用PET掃描技術從左中右三個維度實時記錄大腦的變化。

Brain Ex灌注系統示意圖（圖片來源：Nature）

結果讓人難以置信：Brain Ex灌注能夠恢復、維持大腦主要動脈、小血管和毛細血管的循環，同時，當在灌注液中添加一種用於增加人腦血流量的藥物後，豬腦的血管會出現擴張，以便加快灌注液體的流速。這意味著，大腦會響應藥物。

而且，在灌注系統的維持之下，豬腦皮層的細胞死亡減少，神經元形態和密度得以保持，有部分功能甚至得到了恢復，包括突觸活動。

如果灌注不中斷，豬腦的功能可以維持多久？目前還沒有答案，因為灌注液的新鮮度以及人力資源的限制，研究團隊在6小時就終止了灌注。

死亡界線是什麼？

圖片來源：Chaiwat Subprasom / Reuters

雖然這項研究並沒有表明，死亡後的豬腦能夠再次恢復意識、感覺以及更高級的大腦活動，但是確實表現出神經生理活動的恢復。

這項研究成果或可以幫助研究人員開發針對因缺氧導致的腦損傷治療，甚至能夠研究完整的人類大腦。而且，它提出一個可能——即使在心臟和肺部停止工作後也能更好地挽救一個人的大腦。

然而，成果一經發表，卻引發了極大的討論和爭議，特別是關於「死亡定義」的倫理和法律問題。Nature也對此發表了兩篇評論文章。

有學者認為，這項研究可能會加劇「拯救個人生命」和「捐獻器官給他人」之間的緊張關係，也可能會影響人類大腦以及腦組織在科研中的應用。

在大多數國家，如果一個人表現出不可逆轉的所有腦功能喪失（腦死亡）或不可逆轉地喪失所有循環功能（循環死亡），醫生就可以在法律上宣布死亡。

近幾十年來，大多數移植的器官都來源於那些被宣布腦死亡的人，例如中風、長時間缺氧導致的災難性腦損傷。在這種情況下，器官移植需要儘快完成，以便維持捐贈器官的健康程度。

現在，伴隨著腦復甦技術的進步，一些拯救或恢復大腦健康的努力似乎越來越合理，而對立面的放棄拯救以便器官移植的選擇似乎不那麼合理。來自凱斯西儲大學醫學院的Stuart Youngner和Insoo Hyun在評論文章中表示，死後數小時內，豬腦中一些結構和細胞功能的恢復可能會加劇關於「何時移除人體器官」的爭論。

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參考資料：

[1]Pig experiment challenges assumptions around brain damage in people

[2]Part-revived pig brains raise slew of ethical quandaries

[3]Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem

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