美科学家部分“复活”死亡猪脑,但离“死而复生”还很遥远

  大脑是脆弱的。心脏病发或溺水等情况下,断了氧气供给的大脑会迅速灾难性地受损,导致不可逆转的脑死亡。

  然而,过去的正统医学观念现在面临了挑战。据《华盛顿邮报》消息,4月17日,《自然》杂志发表了一份既令人着迷,又令人不安的重要研究报告:耶鲁大学医学院研究人员表示,一个四小时前在当地一家屠宰场被切下的猪头里取出的大脑,其部分细胞功能经过六个小时的处理后,被恢复了。

  死亡10小时后的大脑(左)及实验中的大脑(右)对比,图据纽约时报

  “复活”部分脑细胞

  这个死去的猪脑被注入一种阻止细胞退化和恢复如代谢等细胞功能活动的混合液体,成功恢复部分脑细胞功能:大脑继续消耗氧气和葡萄糖,包括神经元在内的许多脑细胞停止了腐烂,看起来以戏剧性但可检测的方式被复活了。科学家们检测到了“自发的突触活性”,这意味着神经元有发出信号的能力,而细胞也对外部电刺激有反应。该研究作者耶鲁大学神经科学家茨冯尼尔(Zvonimir Vrselja)指出,从这个大脑中取出的细胞在显微镜下发现,已经恢复了活细胞的形状。

  然而,伦理学家们指出,这种实验模糊了生死界限。人们很容易联想到电影《僵尸启示录》或其他疯狂科学家的故事。科学家们自知处在一种微妙的境地,实验可能招致极大的争议,甚至愤怒。

  从传统定义来讲,这个猪脑仍是死的。研究人员没有检测到这个大脑具有任何意识的迹象或其他心理活动。但该研究报告的共同作者耶鲁神经科学家内纳德·塞斯坦(Nenad Sestan)称,这项研究已经表明,大脑细胞比之前想象的要强大。

  “一个细胞的死亡,或这个案例中一个器官的死亡,都是一个渐进的逐步过程。”塞斯坦强调,研究人员开发的这个名为BrainEx的“复活”系统,或者并不能逆转细胞的死亡,不能将大脑恢复到稳定的存活状态,有可能“我们只是推迟了不可避免的死亡。”

  可能面临伦理困境

  这样的实验几乎会不可避免地引发人们对于一些噩梦般场景的联想,包括罐子里的活脑典故、电影《僵尸启示录》、大脑移植及其他疯狂科学家的故事等。

  这个实验面临着伦理上的困境。其中一些在《自然》杂志跟该研究同时发表的两篇评论中就已经被提出了。伦理学家指出,这项研究可以模糊生与死之间的界限,可能使器官捐赠变得复杂化,因为器官捐赠需要明确一个人的死亡和不可救活。

  “这是一个巨大的突破。”杜克大学法学与哲学教授尼塔·法拉哈尼是《自然》杂志发表的评论联合作者之一,作为NIH生物伦理顾问组成员,法拉哈尼教授指出了这种研究存在的复杂伦理问题。她表示,这为治疗创新提供了希望,但同时也向道德和法律提出了挑战。

  人类大脑通常被科学家们描述为宇宙中存在的最为复杂的东西。总的来说,大脑仍是相当神秘的,如大脑到底如何创造思想等很多基本问题都难以回答。这项惊人的研究是一个巨大的突破,但也再次提醒了人们,科学和医学的不断创新一方面为治疗可怕的疾病(如阿尔茨海默氏症或其他脑部疾病)带来新的希望,同时又会带来关于如何应用这些变革性技术和程序的令人头痛的问题。

  研究团队的多种举措

  研究人员清楚,他们处于一种微妙的境地。这是一个颇具争议的领域,实验很可能引发愤怒,或至少紧张焦虑。

  美国国立卫生研究院(NIH)资助了这项研究,这是奥巴马政府开展的一项重大研究大脑倡议(BRAIN Initiative)的一部分。2018年他们在NIH做的一次报告令同僚们震惊,以至于关于实验的信息被泄露给《麻省理工学院技术评论》的记者,随后的报道引发了很大争议。动物权益保护活动家们进行了抗议。而其他研究人员也奇怪,耶鲁研究组为什么要涉及这个微妙的研究领域。

  图据华盛顿邮报

  耶鲁大学研究人员指出,该实验没有使用活体动物,而是用作为食物被屠宰的猪。在死亡几个小时流完血液后,研究人员再从头骨中移除出大脑,用混合液体进行实验处理。而且,该实验中还使用了一种抑制大脑活动的化学物质。科学家称,这帮助猪脑细胞避免了痛苦。这种阻滞剂也让猪脑不会有产生任何意识的风险。

  作为额外的保险措施,研究人员一直监测大脑的脑电活动。脑电活动可以表明大脑的整体精神活动。同时,他们还做好了一旦发现这种大脑活动就使用麻醉剂来镇静大脑的准备。而实验中,它们并没有。

  生死界限不是一个可以简单划分的事情

  “这在临床上是一个死脑。”塞斯坦告诉记者称,现在去说复活死人或在冷冻大脑的人类身上应用这种技术还为时过早,“我觉得这个研究当前没有改变任何事情。”但是,从科学界的反应来说,这仍然提出了一个大问题。

  “我们之前基于如今已经被证明错误的东西上形成了诸多假设。”法拉哈尼教授指出,“我们以前认为,那(死亡)是一条不归路。在被切下头颅四小时后,(这头猪)当然已经走上了不归路。”结果,事实证明并非如此。”

  在细胞的层面上,生死区分从来就不是一个简单或可以骤然间划定的事情。在分子生物学家看来,死亡是正常的氧气输送以及其他驱动新陈代谢的分子活动停止,随即,整个生物化学反应停止,细胞随后失去正常形状。但这个过程并不是如开关键一样能即刻完成转换的。

  法拉哈尼称,研究领域需要谨慎前行,确保实验室中研究的这些动物不会因此遭受痛苦——即便是那些传统意义上已经死亡的动物。“鉴于死亡和活着之间存在这么一个灰色区域,我们需要考虑这种情况下使用动物做实验的合适操作,以确保它们没有痛苦或压力。”

  凯斯西储大学生物伦理学和精神病学教授斯图尔特·扬纳(Stuart Youngner)是《自然》杂志另一篇伦理评论的共同作者,他也同意法拉哈尼教授的看法,这的确是一个重大突破。“令人不安的是,这挑战了我作为一个医生过去了解到的关于大脑脆弱性的诸多假设。从这项研究看来,它并不像我们过去想象的那么脆弱。”

  扬纳教授也提到了未来终有一天实现大脑移植的可能性。“这肯定不会很快发生。但这项研究提出了一些可能,我们之前没有考虑过的可能性。”

  红星新闻记者 林容 编译

  编辑 杨渝彤