4月28日消息，據(jù)Futurism報道，美國耶魯大學研究人員最新試驗可能改變死亡的定義，他們成功讓被砍下的豬腦在體外存活長達36個小時。這一壯舉為科學家們提供了全新的方法，可以讓他們在實驗室里研究完整大腦的驚人細節(jié)。此外，這項研究也開啟了一種生命延伸的奇異可能性，那就是人類的大腦將來或許也能在體外維持存活。
美國國家衛(wèi)生研究院(NIH)日前舉行會議，目的旨在調(diào)查美國神經(jīng)科學中心探索大腦科學局限性引發(fā)的倫理問題。在這次活動中，耶魯大學的神經(jīng)科學家內(nèi)納德·塞斯坦(Nenad Sestan)透露，他領導的研究團隊已經(jīng)對從屠宰場獲得的100到200個豬腦進行了實驗，通過由泵、加熱器和人工血液(可幫助保持體溫)構成的系統(tǒng)，成功讓豬腦恢復血液循環(huán)功能。
“水桶里的大腦”
目前還沒有證據(jù)表明，這些脫離軀體的豬腦恢復了意識。然而，在塞斯坦所說的“令人難以置信”和“意想不到”的結果中，大腦中數(shù)以十億計的單個細胞被發(fā)現(xiàn)是健康的，并且能夠正�；顒�。塞斯坦接受采訪時拒絕進行詳細說明，但他稱自己已經(jīng)在學術期刊上公布了結果，并沒有打算讓他的評論公開。
然而，自去年春天以來，越來越多的科學家和生物倫理學家開始圍繞耶魯?shù)难芯窟M行討論，這項研究涉及到“恢復微循環(huán)”的重大突破，包括大腦深處的毛細血管的氧氣流動。馬薩諸塞州劍橋大研究所(Broad Institute)的精神病學研究主任史蒂夫·海曼(Steve Hyman)說：“這些大腦可能受損，但如果其細胞還活著，它就是一個活的器官。這是這項技術訣竅的極端，但與保護腎臟的區(qū)別并不大。”
海曼還說，與保存心臟或肺臟等移植器官的技術相比，相似之處在于，它可能會導致許多人錯誤地認為：這項技術是一種避免死亡的方法。海曼說:“人們可能不再說‘把我的大腦冷凍起來’，而是要求‘把我抱起來，給我找個身體’。”海曼表示，這種渴望是錯誤的，至少現(xiàn)在是這樣。他認為，將大腦移植到新的身體上“幾乎是不可能的”。
耶魯大學的系統(tǒng)叫做BrainEx，包括將大腦連接到封閉的管道和貯液池回路中，這些管道和貯液池中循環(huán)著一種紅色的灌注液，它能夠將氧氣輸送到腦干、小腦動脈和大腦中心深處的區(qū)域。塞斯坦在給國家衛(wèi)生研究院官員和倫理學專家的報告中說，這項技術很可能適用于任何物種，包括靈長類動物。
耶魯大學的研究人員大約在四年前開始研究這項技術，并尋求美國國家衛(wèi)生研究院的資助，他們希望能構建人類腦細胞之間連接的完整圖譜。其中有些連接可能跨越大腦的廣闊區(qū)域，因此更容易在完整器官中進行追蹤。塞斯坦承認，耶魯大學的醫(yī)生已經(jīng)問過他，腦保護技術是否有醫(yī)學用途。他說，脫離身體的人腦可能會變成“小白鼠”，用來測試奇異的癌癥和老年癡呆癥的治療方法，而這些療法用于活人身上太危險。
這個被戲稱為“水桶里的大腦”的裝置，如果在人類身上試驗，很快就會引起嚴重的倫理和法律問題。例如，如果某人的大腦在體外被激活，那么這個人是否會在沒有耳朵、眼睛或交流方式的情況下，在最終感覺全部被剝奪的房間里醒來?有人會保留記憶、身份或法律權利嗎?研究人員可以對這樣的大腦進行道德解剖或處理嗎?
1983年的喜劇電影《The Man with Two Brains》中，有個“罐子里的大腦”場景。盡管這都是笑話的素材，但作為大腦保存技術，醫(yī)學倫理學家們正在認真對待它。此外，由于聯(lián)邦安全法規(guī)適用于人類，而非“死亡”組織，美國食品和藥物管理局是否會對科學家可以嘗試這樣的“再生”程序表示懷疑。
美國國家衛(wèi)生研究院一位不愿透露身份的顧問說:“即使盒子里沒有大腦，也會有很多奇怪的問題。我認為很多人將會開始去屠宰場，獲得豬頭，并研究結果。”塞斯坦表示，他關心的是這項技術將如何被公眾和他的同行所接受。他說：“人們很容易為這種技術著迷，我們必須保持警惕。”
相當于昏迷狀態(tài)
眾所周知，昏迷的大腦至少可以存活幾十年。腦死亡患者的情況也是如此，他們的家人選擇讓他們依附于維生設備繼續(xù)生存。但是以人工方式維持完全脫離身體的大腦存活，以前的探索很少。此前曾有過類似的嘗試，包括1993年的一份涉及嚙齒類動物的報告，但塞斯坦團隊是第一個用大型哺乳動物來實現(xiàn)它的，沒有使用低溫技術，并且獲得了如此喜人的結果。
最初，耶魯研究團隊不確定是否存在“體外大腦”(ex vivo brain)，即能夠恢復血液循環(huán)，并能恢復意識。為了回答這個問題，科學家們使用腦電圖(EEG)或放置在大腦表面的電極，檢查了豬腦中的復雜活動跡象。這些設備可以接收到反映大腦活動的腦電波，這表明大腦存在思想和感覺。
塞斯坦表示，他們最初相信已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這樣的信號，這讓他們感到興奮不已，但是后來確定這些信號來自附近設備。不過塞斯坦現(xiàn)在稱，這些器官產(chǎn)生的腦電波與人處于昏迷狀態(tài)相當，大腦組織本身“看起來非常棒”，在被解剖后，細胞可以產(chǎn)生看似正常的表面形態(tài)。因為如果由于損傷和細胞死亡，缺乏更廣泛的電活動可能會產(chǎn)生不可逆的傷害。在豬被斬首后大約四小時，這些大腦就被連接到BrainEx設備上。
然而，這也可能是由于耶魯大學的研究小組增加了血液替代品來防止腫脹所致，此舉也會嚴重地抑制神經(jīng)元的活動。塞斯坦解釋說：“你必須明白，在我們的解決方案中使用了許多通道阻滯劑，這可能就是為什么我們沒有得到任何信號的原因。”塞斯坦表示，可以想象，大腦可以無限存活，并且可以嘗試恢復知覺。但他們已經(jīng)選擇不去嘗試，因為“這是一個未知的領域。”
塞斯坦說：“動物的大腦并沒有意識到任何事情，我對此非常有信心。盡管我對未來這項技術如何被其他人使用表示擔憂。假設，有人接受了這項技術，使它變得更好，并恢復了某人的大腦活動。這是在恢復人類意識。如果那個人有記憶，我可能會徹底崩潰。”
大腦實驗
對于科學家們希望在活體大腦中進行的大腦連接實驗，意識并不是必需的。加州大學圣迭戈分校神經(jīng)科學家安娜·德沃(Anna Devor)說：“腦電圖(EEG)記錄的大腦活動是一條平坦的線，但很多其他的東西都在不停地運轉。”
德沃對耶魯?shù)难芯亢苁煜�，她認為，對于那些致力于構建大腦圖譜的科學家來說，活體大腦是“非常好的”。她說：“關于死亡的全部問題是一個灰色地帶，但我們需要記住，孤立的大腦與其他器官不一樣，我們需要用給予動物的同等程度的尊重來對待它。”今天，在《自然》雜志上，17位神經(jīng)科學家和生物倫理學家(包括塞斯坦)發(fā)表了一篇社論，認為人類腦組織實驗可能需要特殊的保護和規(guī)則。
他們發(fā)現(xiàn)了三種可以引起擔憂的“大腦替代物”，其中包括腦類器官(brain organoids，米粒大小的神經(jīng)組織)、人類動物嵌合體(植入人類大腦組織的老鼠)以及體外人腦組織(ex vivo，比如手術中被切除的腦塊)。他們還提出了一系列的倫理安全措施，比如給那些擁有人類大腦細胞的動物注射藥物，這樣它們就能保持“類似于昏迷大腦的狀態(tài)”。
海曼也在這封信簽了名，他說自己很不情愿，因為他認為大多數(shù)情況都是夸大或不可能的。他說，一個微小的大腦器官幾乎不可能有感覺或思考任何事情。海曼認為有一種類型的研究可能需要快速行動起來，以制定相關規(guī)則，那就是塞斯坦尚未發(fā)布的大腦保護技術。海曼說:“如果人們想讓人類的大腦活下來，這是個更緊迫、更現(xiàn)實的問題�？紤]到保存活體豬腦已經(jīng)成為可能，那么保存人腦組織應該有相關規(guī)則制約。”
